CN117171057A - 芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及芯片技术领域，尤其涉及一种芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统，实现步骤S1、获取基于高级语言生成的软件代码；步骤S2、在软件代码的每一代码块的首行插桩，转换为二进制代码存储在第二存储器中；步骤S3、构建软件代码执行状态数组，包括M个比特位，每一比特位的初始值为第一标识；步骤S4、第二处理器从第二存储器中逐行读取二进制代码分别执行预设的测试集中的每一测试用例，生成每一测试用例对应的执行状态数组；步骤S5、将所有测试用例的执行状态数组融合生成目标执行状态数组，基于目标执行状态数组生成软件代码覆盖率。本发明能够准确快速获取芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率。
Description
技术领域
本发明涉及芯片技术领域，尤其涉及一种芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统。
背景技术
在芯片开发阶段，需要对芯片的模块进行仿真。芯片包括硬件模块和软件模块，通过硬件模块和软件模块交互实现软硬件联合仿真。现有技术中，硬件模块的代码覆盖率通过EDA等成熟的工具可以获取到，而软件模块运行的是由高级语言代码编译生成的二进制代码，在现有的软硬件联合仿真过程中，处理器读取执行的二进制代码无法与高级语言直接关联，无法根据二进制代码的执行情况获取软件模块的软件代码的覆盖率情况，若逐行去分析软件代码的执行情况来获取软件代码覆盖率，效率低且无法保证准确性。由此可知，如何提供一种能够准确快速获取芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率的技术，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的在于，提供一种芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统，能够准确快速获取芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率。
根据本发明一方面，提供了一种芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统，包括芯片、存储有计算机程序的第一存储器、第一处理器和预设的测试集，其中，所述芯片包括至少一组具有互联关系的硬件模块和软件模块，所述硬件代码模块基于硬件描述语言生成，所述软件模块包括第二存储器和第二处理器，所述预设的测试集中包括N个测试用例；
当所述第一处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
步骤S1、获取基于高级语言生成的软件代码，所述软件代码包括多个代码块，每一代码块包括至少一行代码行，当代码块的首行代码被执行时，代码块中的其他代码行也一定被执行；
步骤S2、在所述软件代码的每一代码块的首行插桩，将插桩后的软件代码转换为二进制代码存储在所述第二存储器中；
步骤S3、构建软件代码执行状态数组，所述代码执行状态数组包括M个比特位（B1,B2,…,Bm,…,BM），Bm为所述代码执行状态数组的第m位，m的取值范围为1到M，M为所述软件代码的最大总行数，Bm用于表示第m行软件代码的执行状态，Bm的初始值为第一标识，所述第一标识表示未执行状态；
步骤S4、所述第二处理器从所述第二存储器中逐行读取二进制代码分别执行所述预设的测试集中的每一测试用例，基于所述执行状态数组生成每一测试用例对应的执行状态数组；
步骤S5、将所有测试用例的执行状态数组融合生成目标执行状态数组，基于所述目标执行状态数组生成软件代码覆盖率。
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，本发明提供的一种芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统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：
本发明所述系统通过在软件代码的每一代码块的首行插桩，并建立软件代码执行状态数组，生成所有测试用例对应的执行状态数组，基于所有测试用例对应的执行状态数组融合生成的目标执行状态数组获取芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率，提高了获取芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率的效率和准确性。
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芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统示意图。
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芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统，如图1所示，包括芯片、存储有计算机程序的第一存储器、第一处理器和预设的测试集，其中，所述芯片包括至少一组具有互联关系的硬件模块和软件模块，需要说明的是，芯片规模非常庞大，因此可以包括也多组具有互联关系的硬件模块和软件模块，但对每一组具有互联关系的硬件模块和软件模块的软件代码覆盖率确定，均可以采用本发明实施例所述的过程来实现。所述硬件代码模块基于硬件描述语言生成，硬件描述语言具体可以为Verilog和VHDL等。所述软件模块包括第二存储器和第二处理器，所述预设的测试集中包括N个测试用例；需要说明的是，N的具体数量，以及测试用例的具体信息可以根据具体的芯片验证场景来设置，芯片验证环境具体可以为System Verilog或通用验证方法学UVM((UniversalVerification Methodology,简称UVM)。
作为一种示例，所述芯片具体为图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)芯片，还可以为嵌入式神经网络处理器（Neural-network Process Units，简称NPU）芯片，人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）芯片等。
当所述第一处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
步骤S1、获取基于高级语言生成的软件代码，所述软件代码包括多个代码块，每一代码块包括至少一行代码行，当代码块的首行代码被执行时，代码块中的其他代码行也一定被执行。
其中，所述软件代码具体为C代码或C++代码。作为一种示例，If语句下对应的代码，组成一个代码块。Else语句下对应的代码，组成一个代码块。由于软件代码是顺序执行的，因此，当代码块的首行代码被执行时，代码块中的其他代码行也一定被执行，本发明实施例在获取软件代码覆盖率的过程中，仅需关注首行代码的执行状态，无需关注代码块中首行代码之外的代码行执行状态，既能保证生成软件代码覆盖率的准确性，又能提高生成效率。
步骤S2、在所述软件代码的每一代码块的首行插桩，将插桩后的软件代码转换为二进制代码存储在所述第二存储器中。
需要说明的是，现有的插桩方法全部落入本发明保护范围之内，具体插桩方法在此不再赘述。
步骤S3、构建软件代码执行状态数组，所述代码执行状态数组包括M个比特位（B1,B2,…,Bm,…,BM），Bm为所述代码执行状态数组的第m位，m的取值范围为1到M，M为所述软件代码的最大总行数，Bm用于表示第m行软件代码的执行状态，Bm的初始值为第一标识，所述第一标识表示未执行状态。
需要说明的是，在软件开发过程中，软件代码是可能变化的，无法提前预知所有代码块的首行代码行数，因此，直接将代码执行状态数组的比特位设置为软件代码的最大总行数，即设置为全量数组，以适用任何软件代码。作为示例，第一标识设置为0。
步骤S4、所述第二处理器从所述第二存储器中逐行读取二进制代码分别执行所述预设的测试集中的每一测试用例，基于所述执行状态数组生成每一测试用例对应的执行状态数组。
优选的，所述第二处理器为RISCV处理器，RISCV是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA)，RISCV处理器为现有的处理器，在此不再赘述。在芯片开发阶段，软件模块的软件代码可能会不断调整，因此可以将软件代码转换为二进制代码烧录到第二存储器中，由RISCV处理器执行，当需要调整软件代码时，将第二存储器中的二进制代码擦除，在将调整后的软件代码转换为对应的二进制代码，烧录到第二存储器中，由RISCV处理器来执行，提高了芯片设计的灵活性。
步骤S5、将所有测试用例的执行状态数组融合生成目标执行状态数组，基于所述目标执行状态数组生成软件代码覆盖率。
作为一种实施例，所述系统还包括预设宏，所述预设宏用户获取所述软件代码当前执行的代码行数，所述步骤S4包括：
步骤S41、当所述第二处理器执行至具有插桩标识的代码行时，触发所述预设宏。
步骤S42、基于所述预设宏获取当前基于第n测试用例所执行的软件代码行数，n的取值范围为1到N。
所述预设宏具体可以为“__LINE__”，与代码块的首行插桩配合使用，可以在代码块首行执行时，实时获取到所执行的代码块首行代码的行数。
步骤S43、将第n测试用例对应的执行状态数组中，当前基于第n测试用例所执行的软件代码行数的比特位设置为第二标识，所述第二标识表示已执行状态。
步骤S44、当第n测试用例执行完时，生成第n执行状态数组。
需要说明的是，每一测试用例对应的执行状态数组的初始状态中，每一比特位均设置为第一标识，然后根据每一代码块的首行代码的执行状态，来更新对应比特位的标识，最终生成每一测试用例对应的执行状态数组。若第一标识设置为0，对应的，第二标识设置为1。可以理解的是，也可以将第一标识设置为1，第二标识设置为0。此外，由于软件代码可能动态变化，因此代码块的首行代码行数也可能不确定，本发明通过设置全量的执行状态数据，并通过首行代码插桩和预设宏相结合的方式，将执行到的代码块首行在执行状态数组中的比特位设置为第二标识。
作为一种实施例，所述系统还包括预设脚本，所述步骤S5包括：
步骤S51、将所有测试用例的执行状态数组融合生成目标执行状态数组。
步骤S52、基于所述预设脚本解析所述软件代码，获取所有代码块对应的首行行数列表。
步骤S53、将所述目标执行状态数组和首行行数列表相匹配，生成软件代码覆盖率。
通过预设脚本解析软件代码，获取首行行数列表，无需为每一代码行建立映射关系，且通过代码块的首行代码的执行状态即可明确获取到代码块内所有代码行的执行状态，通过匹配目标执行状态数组和首行行数列表，即可获取软件代码覆盖率，提高了软件代码覆盖率的生成效率和准确性。
作为一种实施例，所述步骤S51包括：
步骤S511、遍历所有测试用例的执行状态数组中的Bm，若存在任意一个测试用例的执行状态数组中的Bm为第二标识，则将目标执行状态数组中的Bm设置为第二标识，否则，保持Bm为第一标识。需要说明的是，任何一个测试用例执行到某一代码行，则在代码覆盖率计算过程中，设置该代码行为已执行的状态。
作为一种实施例，所述步骤S53包括：
步骤S531、若所述目标执行状态数组中，首行行数列表中所对应的所有行数的状态值全部为第二状态，则所述软件代码覆盖率为百分之百。
作为一种实施例，所述步骤S53包括：
步骤S532、若所述目标执行状态数组中，首行行数列表中所对应的行数，存在第一状态，则将所述首行行数列表中行数状态为第一状态的行数抽取出来，生成未覆盖首行行数列表。
作为一种实施例，所述系统还包括显示界面，所述步骤S532之后还包括：
步骤S533、将所述未覆盖首行行数列表呈现在所述显示界面上。
需要说明的是，将未覆盖首行行数列表通过显示界面呈现给用户，用户可以针对未覆盖首行行数进一步设置对应的测试用例，更新测试集，基于更新后的测试集进一步获取软件代码覆盖率，可以将上述过程重复多次，直至软件代码覆盖率为百分之百。
本发明实施例所述系统通过在软件代码的每一代码块的首行插桩，并建立软件代码执行状态数组，生成所有测试用例对应的执行状态数组，基于所有测试用例对应的执行状态数组融合生成的目标执行状态数组获取芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率，提高了获取芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率的效率和准确性。
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。
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 (9)
1.一种芯片软硬件联合仿真阶段的软件代码覆盖率确定系统，其特征在于，
包括芯片、存储有计算机程序的第一存储器、第一处理器和预设的测试集，其中，所述芯片包括至少一组具有互联关系的硬件模块和软件模块，所述硬件代码模块基于硬件描述语言生成，所述软件模块包括第二存储器和第二处理器，所述预设的测试集中包括N个测试用例；
当所述第一处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
步骤S1、获取基于高级语言生成的软件代码，所述软件代码包括多个代码块，每一代码块包括至少一行代码行，当代码块的首行代码被执行时，代码块中的其他代码行也一定被执行；
步骤S2、在所述软件代码的每一代码块的首行插桩，将插桩后的软件代码转换为二进制代码存储在所述第二存储器中；
步骤S3、构建软件代码执行状态数组，所述代码执行状态数组包括M个比特位（B1,B2,…,Bm,…,BM），Bm为所述代码执行状态数组的第m位，m的取值范围为1到M，M为所述软件代码的最大总行数，Bm用于表示第m行软件代码的执行状态，Bm的初始值为第一标识，所述第一标识表示未执行状态；
步骤S4、所述第二处理器从所述第二存储器中逐行读取二进制代码分别执行所述预设的测试集中的每一测试用例，基于所述执行状态数组生成每一测试用例对应的执行状态数组；
步骤S5、将所有测试用例的执行状态数组融合生成目标执行状态数组，基于所述目标执行状态数组生成软件代码覆盖率。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述系统还包括预设宏，所述预设宏用户获取所述软件代码当前执行的代码行数，所述步骤S4包括：
步骤S41、当所述第二处理器执行至具有插桩标识的代码行时，触发所述预设宏；
步骤S42、基于所述预设宏获取当前基于第n测试用例所执行的软件代码行数，n的取值范围为1到N；
步骤S43、将第n测试用例对应的执行状态数组中，当前基于第n测试用例所执行的软件代码行数的比特位设置为第二标识，所述第二标识表示已执行状态；
步骤S44、当第n测试用例执行完时，生成第n执行状态数组。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，
所述系统还包括预设脚本，所述步骤S5包括：
步骤S51、将所有测试用例的执行状态数组融合生成目标执行状态数组；
步骤S52、基于所述预设脚本解析所述软件代码，获取所有代码块对应的首行行数列表；
步骤S53、将所述目标执行状态数组和首行行数列表相匹配，生成软件代码覆盖率。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述步骤S51包括：
步骤S511、遍历所有测试用例的执行状态数组中的Bm，若存在任意一个测试用例的执行状态数组中的Bm为第二标识，则将目标执行状态数组中的Bm设置为第二标识，否则，保持Bm为第一标识。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述步骤S53包括：
步骤S531、若所述目标执行状态数组中，首行行数列表中所对应的所有行数的状态值全部为第二状态，则所述软件代码覆盖率为百分之百。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述步骤S53包括：
步骤S532、若所述目标执行状态数组中，首行行数列表中所对应的行数，存在第一状态，则将所述首行行数列表中行数状态为第一状态的行数抽取出来，生成未覆盖首行行数列表。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述系统还包括显示界面，所述步骤S532之后还包括：
步骤S533、将所述未覆盖首行行数列表呈现在所述显示界面上。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述第二处理器为RISCV处理器。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述预设源代码为C代码或C++代码。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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