CN116663493A - 基于约束求解器的条件约束语句求解方法、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片验证技术领域，尤其涉及一种基于约束求解器的条件约束语句求解方法、设备和介质，方法包括：步骤S1、获取功能覆盖组中的交叉项的条件约束语句和对应的变量信息；步骤S2、基于交叉项的条件约束语句对应的变量信息生成每一变量的仓集合，基于每一变量的仓集合生成所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合；步骤S3、将交叉项的条件约束语句转换为约束求解器能够识别的约束求解问题；步骤S4、将每一C_m和所述约束求解问题输入约束求解器中求解，若C_m中存在符合所述约束求解问题的数值，则将C_m确定为目标交叉项，否则，将C_m确定为非目标交叉项。本发明提高了功能覆盖组的交叉项的条件约束语句的求解效率。

Description

基于约束求解器的条件约束语句求解方法、设备和介质

技术领域

本发明涉及芯片验证技术领域，尤其涉及一种基于约束求解器的条件约束语句求解方法、设备和介质。

背景技术

在芯片的软件仿真验证过程中, 芯片验证语言system verilog 的功能覆盖率（functional coverage）模块尤为重要，它涉及到验证设计是否按照预期工作。验证工程师需要通过编写功能覆盖组（covergroup）去覆盖数据、地址和控制信号等以验证激励是否达到目的。在编写功能覆盖组的覆盖点时，通常需要定义一些交叉项（cross）的条件约束语句(with expression)，以确保覆盖点满足特定的功能要求，这些交叉项的条件约束语句通常表示为布尔表达式。现有技术中，需要生成所有可能的交叉项并逐个判断是否符合功能覆盖组的交叉项的条件约束语句，需要耗费大量的时间，使得功能覆盖组的交叉项的条件约束语句求解效率低，芯片验证效率低。由此可知，如何提高功能覆盖组的交叉项的条件约束语句的求解效率成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于，提供一种基于约束求解器的条件约束语句求解方法、设备和介质，提高了功能覆盖组的交叉项的条件约束语句的求解效率，进而提高了芯片验证效率。

根据本发明第一方面，提供了一种基于约束求解器的条件约束语句求解方法，包括：

步骤S1、获取功能覆盖组中的交叉项的条件约束语句和交叉项的条件约束语句对应的变量信息，所述交叉项的条件约束语句对应的变量信息包括交叉项的条件约束语句对应的变量标识、变量定义范围信息、变量内部约束信息，所述变量内部约束信息包括变量约束范围和/或变量仓数量；

步骤S2、基于所述交叉项的条件约束语句对应的变量信息生成每一变量的仓集合，基于每一变量的仓集合生成所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合{C₁,C₂,…,C_m,…,C_M}，其中，C_m为所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合中的第m个交叉项，m的取值范围为1到M，M为所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合中交叉项总数；

步骤S3、调用约束求解器对应的API将所述交叉项的条件约束语句转换为所述约束求解器能够识别的约束求解问题；

步骤S4、将每一C_m和所述约束求解问题输入所述约束求解器中求解，若C_m中存在符合所述约束求解问题的数值，则将C_m确定为目标交叉项，否则，将C_m确定为非目标交叉项，所述目标交叉项为用于芯片仿真采样的交叉项。

根据本发明第二方面，提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行本发明第一方面所述的方法。

根据本发明第三方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机指令用于执行本发明第一方面所述的方法。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明提供的一种基于约束求解器的条件约束语句求解方法、设备和介质可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有以下有益效果：

本发明基于交叉项的条件约束语句对应的变量信息生成每一变量的仓集合，再基于每一变量的仓集合生成所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合，将交叉项和条件约束语句对应的约束求解问题作为约束求解器的输入，通过约束求解器来确定目标交叉项，提高了功能覆盖组的交叉项的条件约束语句的求解效率，进而提高了芯片验证效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于约束求解器的条件约束语句求解方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种基于约束求解器的条件约束语句求解方法，如图1所示，包括：

步骤S1、获取功能覆盖组中的交叉项的条件约束语句和交叉项的条件约束语句对应的变量信息，所述交叉项的条件约束语句对应的变量信息包括交叉项的条件约束语句对应的变量标识、变量定义范围信息、变量内部约束信息（insde constrain），所述变量内部约束信息包括变量约束范围和/或变量仓数量。

需要说明的是，功能覆盖组中可以存在多条交叉项的条件约束语句，对于每一条交叉项的条件约束语句均可采用本发明实施例所述的方法来求解。

步骤S2、基于所述交叉项的条件约束语句对应的变量信息生成每一变量的仓（bin）集合，基于每一变量的仓集合生成所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合{C₁,C₂,…,C_m,…,C_M}，其中，C_m为所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合中的第m个交叉项，m的取值范围为1到M，M为所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合中交叉项总数。

需要说明的是，交叉项中包括交叉项的条件约束语句对应的每一变量对应的一个仓。

步骤S3、调用约束求解器对应的应用程序接口（Application ProgramInterface，简称API）将所述交叉项的条件约束语句转换为所述约束求解器能够识别的约束求解问题。

需要说明的是，交叉项的条件约束语句并不能直接被约束求解器识别，现有的能够求解约束求解问题的约束求解器均适用于此，每一约束求解器设置有对应的API，直接调用对应的API即可将交叉项的条件约束语句转换为所述约束求解器能够识别的约束求解问题，具体实现细节在此不再赘述。

步骤S4、将每一C_m和所述约束求解问题输入所述约束求解器中求解，若C_m中存在符合所述约束求解问题的数值，则将C_m确定为目标交叉项，否则，将C_m确定为非目标交叉项，所述目标交叉项为用于芯片仿真采样的交叉项。

需要说明的是，当约束求解器的输入和约束求解问题确定后，输入约束求解器中即可直接求解，若C_m中存在至少一组数值满足约束求解问题，则约束求解器输出“true”，将C_m确定为目标交叉项。若C_m中的所有数值均不满足约束求解问题，则约束求解器输出“false” ，将C_m确定为非目标交叉项。后续芯片仿真在目标交叉项中进行采样。

芯片验证仿真分为两个阶段具体为芯片验证编译阶段和芯片验证仿真阶段，所述步骤S1之前，在芯片验证编译阶段，还包括：

步骤S0、基于芯片验证源代码进行编译，获取可执行文件，所述芯片验证源代码包括变量定义和功能覆盖组定义，在芯片验证编译阶段，将变量定义和功能覆盖组定义转存（dump）至预设的存储文件中，内部约束定义设置在所述功能覆盖组定义中，所述内部约束定义包括变量标识、变量标识对应的变量约束范围和/或变量仓数量。

可以理解的是，在芯片验证编译阶段，需要将变量定义和功能覆盖组定义dump下来，存储在预设的存储文件，供后续处理过程中直接读取。

作为一种实施例，所述步骤S1包括：

步骤S11、在芯片验证仿真阶段，读取所述预设的存储文件，从所述变量定义中提取所述变量定义范围信息，从所述内部约束定义中提取所述变量内部约束信息，生成所述功能覆盖组中的交叉项的条件约束语句和交叉项的条件约束语句对应的变量信息。

作为一种实施例，如下段芯片验证源代码：

bit [7:0] a;

bit [7:0] b;

covergroup cg;

cpa : coverpoint a {bins a[2]={[0:10];}

cpb : coverpoint b {bins b[2]={[0:20];}

cr : cross a, b {

bins equal = cr with (a == b);

}

endcovergroup

上述示例对应的源代码中，bit [7:0] a;bit [7:0]b；为变量定义，covergroupcg;cr : cross a, b {bins equal = cr with (a == b);}end，covergroup为功能覆盖组定义。本段代码中，变量标识为a和b，a和b均为8位的数据，则对应的变量定义范围数据为[0,255]，交叉项的条件约束语句为a == b。内部约束为cpa : coverpoint a {bins a[2]={[0:10];}和cpb : coverpoint b {bins b[2]={[0:20];}。基于cpa : coverpoint a{bins a[2]={[0:10];}可以提取到a的约束范围为[0:10]，变量仓数量为2。基于cpb :coverpoint b {bins b[2]={[0:20];} 可以提取到b的约束范围为[0:20]，变量仓数量为2。

作为一种实施例，所述交叉项的条件约束语句对应的变量包括{a₁,a₂,…,a_n,…,a_N},a_n为第n个变量，n的取值范围为1到N，N为交叉项的条件约束语句对应的交叉项中所涉及的变量的总数，所述步骤S2包括：

步骤S21、初始设置n=1，执行步骤S22。

步骤S22、若a_n存在对应的变量内部约束信息，则执行步骤S23。

步骤S23、基于a_n对应的变量定义范围信息、变量内部约束信息、变量内部约束信息中的仓划分标识，生成a_n对应的仓集合，每个a_n对应的仓中至少包括一个数值，若n=N，则执行步骤S24，若n<N，则设置n=n+1，返回执行步骤S22。

步骤S24、基于所有a_n对应的仓集合进行组合，生成交叉项集合{C₁,C₂,…,C_m,…,C_M}。

通过步骤S21-步骤S24，逐一求解出每个变量的集合，再将所有变量的仓进行组合，生成所有可能的组合，得到交叉项集合{C₁,C₂,…,C_m,…,C_M}。其中，作为一种示例，变量标识有两个，具体为a和b，步骤S2中生成的a的仓集合为{bin a[1]，bin a[2]},生成的b的仓集合为{bin b[1]，bin b[2]}，那么生成所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合为{ bin a[1]，bin b[1]；bin a[1]，bin b[2]；bin a[2]，bin b[1]；bin a[2]，bin b[2]}。

作为一种实施例，所述步骤S23中，基于a_n对应的变量定义范围信息、变量内部约束信息、变量内部约束信息中的仓划分标识，生成a_n对应的仓集合，包括：

步骤S231、若a_n对应的变量内部约束信息不包括变量约束范围，则将a_n对应的变量定义范围信息确定为a_n对应的变量约束范围。

即内部约束中设置对应的变量约束范围则以变量约束范围为变量划分仓的范围，若没有 设置变量约束范围，则将a_n对应的变量定义范围作为a_n对应的变量约束范围。需要说明的是，变量约束范围小于或等于变量定义范围。

步骤S232、若a_n对应的变量内部约束信息包括第一类仓划分标识bin a_n[b_n]，b_n为a_n对应的变量仓数量，将a_n对应的变量约束范围内的d_n个数值均匀划分至b_n个仓中，生成a_n对应的b_n个仓，d_n为a_n对应的变量约束范围内的数值个数。

可以理解的是，均匀划分是尽可能均匀，若出现无法均匀划分的情况时，则需要保证前（b_n-1）个仓均匀，将余数对应的数值设置在第b_n个仓中，具体的，所述步骤S232中，若d_n/b_n等于X，则将d_n个数值均匀划分至b_n个仓中，每个仓中对应X个数值，若d_n/b_n等于Y余Z，其中，X、Y、Z均为整数，则将前（b_n-1）个仓中分别设置Y个数值，在第b_n个仓中设置Y+Z个数值。

步骤S233、若a_n对应的变量内部约束信息包括第二类仓划分标识bin a_n，则将a_n对应的变量约束范围内的d_n个数值全部划分至一个a_n对应的仓集合中。

步骤S234、若a_n对应的变量内部约束信息包括第三类仓划分标识bin[]，则将a_n对应的变量约束范围内的每个数值独立划分至一个a_n对应的仓集合中，生成d_n个a_n对应的仓集合。即每个仓中仅有一个数值。

需要说明的是，步骤S231需要在步骤S232、步骤S233、步骤S234之前执行，步骤S232、步骤S233、步骤S234可以并行执行，也可以互换顺序。

作为一种实施例，所述步骤S22中，若a_n不存在对应的变量内部约束信息，则执行步骤S220：

步骤S220、将a_n对应的变量约束范围内的数值均匀划分至C个仓中，生成a_n对应的C个仓，C为预设的默认仓数量，若n=N，则执行步骤S24；若n<N，则设置n=n+1，返回执行步骤S22。

可以理解的是，均匀划分是尽可能均匀，若出现无法均匀划分的情况时，则需要保证前（C-1）个仓均匀，将余数对应的数值设置在第C个仓中，具体的，所述步骤S220中，若e_n/C等于R，e_n为变量约束范围内的数值数量，则将e_n个数值均匀划分至C个仓中，每个仓中对应R个数值，若e_n/C等于S余T，则将前（C-1）个仓中分别设置S个数值，在第C个仓中设置S+T个数值。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行本发明实施例所述的方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机指令用于执行本发明实施例所述的方法。

本发明实施例基于交叉项的条件约束语句对应的变量信息生成每一变量的仓集合，再基于每一变量的仓集合生成所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合，将交叉项和条件约束语句对应的约束求解问题作为约束求解器的输入，通过约束求解器来确定目标交叉项，提高了功能覆盖组的交叉项的条件约束语句的求解效率，进而提高了芯片验证效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于约束求解器的条件约束语句求解方法，其特征在于，包括：

步骤S1、获取功能覆盖组中的交叉项的条件约束语句和交叉项的条件约束语句对应的变量信息，所述交叉项的条件约束语句对应的变量信息包括交叉项的条件约束语句对应的变量标识、变量定义范围信息、变量内部约束信息，所述变量内部约束信息包括变量约束范围和/或变量仓数量；

步骤S2、基于所述交叉项的条件约束语句对应的变量信息生成每一变量的仓集合，基于每一变量的仓集合生成所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合{C₁,C₂,…,C_m,…,C_M}，其中，C_m为所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合中的第m个交叉项，m的取值范围为1到M，M为所述交叉项的条件约束语句对应的交叉项集合中交叉项总数；

步骤S3、调用约束求解器对应的API将所述交叉项的条件约束语句转换为所述约束求解器能够识别的约束求解问题；

步骤S4、将每一C_m和所述约束求解问题输入所述约束求解器中求解，若C_m中存在符合所述约束求解问题的数值，则将C_m确定为目标交叉项，否则，将C_m确定为非目标交叉项，所述目标交叉项为用于芯片仿真采样的交叉项。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤S1之前还包括：

步骤S0、基于芯片验证源代码进行编译，获取可执行文件，所述芯片验证源代码包括变量定义和功能覆盖组定义，在芯片验证编译阶段，将变量定义和功能覆盖组定义转存至预设的存储文件中，内部约束定义设置在所述功能覆盖组定义中，所述内部约束定义包括变量标识、变量标识对应的变量约束范围和/或变量仓数量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述步骤S1包括：

步骤S11、在芯片验证仿真阶段，读取所述预设的存储文件，从所述变量定义中提取所述变量定义范围信息，从所述内部约束定义中提取所述变量内部约束信息，生成所述功能覆盖组中的交叉项的条件约束语句和交叉项的条件约束语句对应的变量信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述交叉项的条件约束语句对应的变量包括{a₁,a₂,…,a_n,…,a_N},a_n为第n个变量，n的取值范围为1到N，N为交叉项的条件约束语句对应的交叉项中所涉及的变量的总数，所述步骤S2包括：

步骤S21、初始设置n=1，执行步骤S22；

步骤S22、若a_n存在对应的变量内部约束信息，则执行步骤S23；

步骤S23、基于a_n对应的变量定义范围信息、变量内部约束信息、变量内部约束信息中的仓划分标识，生成a_n对应的仓集合，每个a_n对应的仓中至少包括一个数值，若n=N，则执行步骤S24，若n<N，则设置n=n+1，返回执行步骤S22；

步骤S24、基于所有a_n对应的仓集合进行组合，生成交叉项集合{C₁,C₂,…,C_m,…,C_M}。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述步骤S23中，基于a_n对应的变量定义范围信息、变量内部约束信息、变量内部约束信息中的仓划分标识，生成a_n对应的仓集合，包括：

步骤S231、若a_n对应的变量内部约束信息不包括变量约束范围，则将a_n对应的变量定义范围信息确定为a_n对应的变量约束范围；

步骤S232、若a_n对应的变量内部约束信息包括第一类仓划分标识bin a_n[b_n]，b_n为a_n对应的变量仓数量，将a_n对应的变量约束范围内的d_n个数值均匀划分至b_n个仓中，生成a_n对应的b_n个仓，d_n为a_n对应的变量约束范围内的数值个数；

步骤S233、若a_n对应的变量内部约束信息包括第二类仓划分标识bin a_n，则将a_n对应的变量约束范围内的d_n个数值全部划分至一个a_n对应的仓集合中；

步骤S234、若a_n对应的变量内部约束信息包括第三类仓划分标识bin[]，则将a_n对应的变量约束范围内的每个数值独立划分至一个a_n对应的仓集合中，生成d_n个a_n对应的仓集合。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述步骤S232中，若d_n/b_n等于X，则将d_n个数值均匀划分至b_n个仓中，每个仓中对应X个数值，若d_n/b_n等于Y余Z，其中，X、Y、Z均为整数，则将前（b_n-1）个仓中分别设置Y个数值，在第b_n个仓中设置Y+Z个数值。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述步骤S22中，若a_n不存在对应的变量内部约束信息，则执行步骤S220；

步骤S220、将a_n对应的变量约束范围内的数值均匀划分至C个仓中，生成a_n对应的C个仓，C为预设的默认仓数量，若n=N，则执行步骤S24； 若n<N，则设置n=n+1，返回执行步骤S22。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述步骤S220中，若e_n/C等于R，e_n为变量约束范围内的数值数量，则将e_n个数值均匀划分至C个仓中，每个仓中对应R个数值，若e_n/C等于S余T，则将前（C-1）个仓中分别设置S个数值，在第C个仓中设置S+T个数值。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行前述权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述权利要求1-8中任一项所述的方法。