JP5304239B2 - プロセッサ試験装置、プロセッサ試験方法、プロセッサ試験プログラム - Google Patents
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Description
なお、この試験では、先行制御機能の最大能力を発揮させるために、条件付き分岐命令の条件コードが設定されるステージまで、後続にある分岐不成功命令を先行演算した後で、分岐成功命令を演算する。
プロセッサ試験装置は、プロセッサを試験するための試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得する条件コード取得機能部と、取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、試験命令列の条件コード設定命令の後に生成した条件分岐命令を加える条件分岐命令追加機能部と、プロセッサに、条件分岐命令を加えた試験命令列を先行制御方式で実行させる試験命令実行機能部と、を有し、前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む。
プロセッサ試験方法は、プロセッサ試験用の試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得するステップと、取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、試験命令列の条件コード設定命令の後に生成した条件分岐命令を加えるステップと、条件分岐命令を加えた試験命令列を、先行制御方式で実行するステップと、を有し、前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む。
ディスクインタフェース(DI)15aは、プロセッサ12aと補助記憶装置14aとを接続する接続用回路である。ディスクインタフェース15aは、例えば、SerialATA、SCSI、及びFC(Fibre Channel)等の規格に従って機能する。
なお、試験命令列は、試験命令生成機能部33aにより生成されて、主記憶装置11aに格納される。試験命令生成機能部33aにより生成された試験命令列は、条件コード取得機能部34a及び条件分岐命令追加機能部36aによって、試験命令実行機能部37aが実行するための試験命令列に変更される。
乱数発生機能部32aは、擬似乱数を生成するアルゴリズムにより乱数を生成する機能を有する。
試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで発生した乱数に基づいて、ランダム生成された試験命令を生成する機能を有する。制御機能部31aは、乱数発生機能部32aが乱数を出力したことを確認すると、試験命令生成機能部33aに試験命令を生成させるために、制御機能部31aは試験命令生成機能部33aに出力された乱数を引き渡す。試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで発生した乱数に基づいて、試験命令テーブルからプロセッサ試験用の試験命令、及び、オペランドテーブルからオペランドを選択し、選択された試験命令を主記憶装置11aに格納する。
乱数発生機能部32aが発生した乱数を6桁のオクテット値で規定できる場合、試験命令生成機能部33aは、乱数上位3桁のオクテット値で、試験命令テーブル91から命令形式の選択をし、乱数下位3桁のオクテット値で、オペランドテーブル92のオペランドを選択することが出来る。
なお、上記例では、試験命令とオペランドを別個のテーブルで規定したが、試験命令とオペランドを1つのテーブルで規定して、乱数により試験命令とオペランドとの組を選択するようにしても良い。
制御機能部31aは試験命令生成機能部33aが試験命令を生成したことを確認すると、条件コード取得機能部34aに試験命令列から条件コードを取得させるために、制御機能部31aは条件コード取得機能部34aに生成した試験命令を引き渡す。
条件コード取得機能部34a及び割込み命令追加機能部35aは、試験命令生成機能部33aが1試験命令ずつ生成する度に、生成した試験命令を1試験命令ずつ実行しても良い。
また、割込み命令追加機能部35aは、対象となる試験命令が試験命令列の最後である場合、最後の試験命令の出力値を期待値として、期待値格納部40aに格納する最終割込み命令を最後の試験命令列の後に追加する。
逐次制御方式は、プロセッサ12aのレジスタ12a−2のうち先行制御と逐次制御を切り替える制御レジスタにフラグを立てることでプロセッサの演算方式を変えることで実現される方式である。制御レジスタにフラグを立てることで、条件コード取得機能部34aは、先行制御方式ではなく、逐次演算方式により試験命令を演算することが出来る。このように、条件コード取得機能部34aは、命令シミュレーションによる演算、又は、逐次演算方式による演算により、試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、先行制御方式の不具合を受けることなく条件コードを取得することが出来る。
制御機能部31aは条件コード取得機能部34aが試験命令を実行したことを確認すると、条件分岐命令追加機能部36aに割込み命令を条件分岐命令に置換させるために、制御機能部31aは条件分岐命令追加機能部36aに実行された試験命令を引き渡す。
試験命令実行機能部37aは、試験命令列の最後の試験命令を演算したときの結果値を結果値格納部41aに格納する。
条件コード設定命令処理フロー1:S103がYes、S104がNo、S108がNo
条件コード設定命令処理フロー2:S103がYes、S104がYes、S108がNo
条件コード不変命令処理フロー1:S103がNo、S110がNo、S108がNo
条件コード不変命令処理フロー2:S103がNo、S110がYes、S111がYes、S108がNo
条件コード不変命令処理フロー3:S103がNo、S110がYes、S111がNo、S108がNo
以下、上記した5つのフローについて、図4及び5を用いて説明する。なお、プロセッサ12aが、プロセッサ試験プログラム30aを実行することにより、各機能部31a〜39aは、動作可能になる。制御機能部31aは、作成処理フローにおける各機能部の実行タイミングを管理するために、処理を担当する機能部に実行指示を行う。下記記載においては、冗長記載を回避するために、制御機能部31aが各機能部に処理の指示を出す記載を省略する。
試験命令生成機能部33aは、主記憶装置11aに設けられた割込み命令設定フラグを「0」にする(S101)。試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで生成された乱数を基に試験命令を選択する(S102)。この試験命令の選択は、試験命令生成機能部33aが試験命令テーブル91から乱数に従って試験命令を選択することによって行うことが出来る。試験命令生成機能部33aは、選択された試験命令を主記憶装置11aに格納する。割込み命令追加機能部35aは、選択された試験命令が条件コード設定命令であるか否かを判定する(S103)。
なお、条件コード不変命令の設定閾値n1は、割込み命令に変わって置換される条件分岐命令を条件コード設定命令の直後ではなく、より後方の後続命令として配置するための設定値である。設定閾値n1を大きく取ることにより、条件コード設定命令の直後ではなく、より試験命令列における後方に条件分岐命令を配置することが出来る。
試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで生成された乱数を基に試験命令を選択する(S102)。選択された命令が条件コード設定命令である場合(S103 Yes)、割込み命令追加機能部35aは、割込み設定命令フラグが「1」かどうか判断する。条件コード設定命令処理フロー2の場合、条件コード設定命令処理フロー1にてステップS105で設定されたように、割込み設定命令フラグは「1」であるので(S104 Yes)、割込み命令追加機能部35aは、図5の152に示すように、割込み命令を試験命令列150に設定する(S109)。そして、図5の条件コード設定命令153に示すように、割込み命令追加機能部35aは、ステップS102で選択された命令を試験命令列150に設定する(S107)。次に、試験命令生成機能部33aは、試験命令列150の試験命令が規定の試験命令数に到達したか否かを判断する(S108)。試験命令列150の試験命令が規定の試験命令数に到達していない場合(S108 No)、試験命令生成機能部33aは、ステップS102の処理を実行する。
試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで生成された乱数を基に試験命令を選択する(S102)。選択された命令が条件コード設定命令ではない場合(S103 No)、割込み命令追加機能部35aは、条件コード不変命令の数が設定閾値n1に達したか否かを判断する(S110)。条件コード不変命令の設定閾値n1は、ステップS106で設定された「2」である。また、条件コード不変命令の数は、「1」である。そのため、条件コード不変命令の数が設定閾値n1に達していないため(S110 No)、図5の割込み命令154に示すように、割込み命令追加機能部35aは、ステップS102で選択された命令を試験命令列150に設定する(S107)。試験命令列150の試験命令が規定の試験命令数に到達していない場合(S108 No)、試験命令生成機能部33aは、ステップS102の処理を実行する。
試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで生成された乱数を基に試験命令を選択する(S102)。選択された命令が条件コード設定命令ではない場合(S103 No)、割込み命令追加機能部35aは、条件コード不変命令の数が設定閾値n1に達したか否かを判断する(S110)。条件コード不変命令の設定閾値n1は、条件コード不変命令処理フロー1にてステップS106で設定された「2」である。また、条件コード不変命令の数は「2」である。そのため、条件コード不変命令の数が設定閾値n1に達したため(S110 Yes)、割込み命令追加機能部35aは、割込み命令設定フラグが「1」か否かを判断する(S111)。なお、このステップで条件コード不変命令の数が設定閾値n1に達したため、条件コード不変命令の数を「0」にリセットする。割込み命令設定フラグは、条件コード設定命令処理フロー1にてステップS105で「1」に設定されたままであるため(S111 Yes)、図5の割込み命令155に示すように、割込み命令追加機能部35aは、割込み命令を試験命令列150に設定する(S112)。次に、割込み命令追加機能部35aは、割込み命令設定フラグを「0」にする(S113)。そして、図5の条件コード不変命令156に示すように、割込み命令追加機能部35aは、ステップS102で選択された条件コード不変命令を試験命令列150に設定する(S107)。試験命令列150の試験命令が規定の試験命令数に到達していない場合(S108 No)、試験命令生成機能部33aは、ステップS102の処理を実行する。
試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで生成された乱数を基に試験命令を選択する(S102)。選択された命令が条件コード設定命令ではない場合(S103 No)、割込み命令追加機能部35aは、主記憶装置11aに条件コード不変命令の数を設定する。ここでは、条件コード不変命令の数は「2」である。次に、割込み命令追加機能部35aは、条件コード不変命令の数が設定閾値n1に達したか否かを判断する(S110)。条件コード不変命令の設定閾値n1は、条件コード設定命令処理フロー1にてステップS106で設定された「2」である。そのため、条件コード不変命令の数が設定閾値n1に達したため(S110 Yes)、割込み命令追加機能部35aは、割込み命令設定フラグが「1」か否かを判断する(S112)。割込み命令設定フラグは、条件コード不変命令処理フロー2にてステップS113で「0」に設定されたままであるため(S111 No)、図5の条件コード不変命令157に示すように、割込み命令追加機能部35aは、ステップS102で選択された条件コード不変命令を試験命令列150に設定する(S107)。試験命令列150の試験命令が規定の試験命令数に到達していない場合(S108 No)、試験命令生成機能部33aは、ステップS102の処理を実行する。
試験命令生成機能部33aは、乱数発生機能部32aで生成された乱数を基に条件コード設定命令を選択すると、「条件コード設定命令処理フロー1」が再び実行され、繰り返し実行され、図5に示すように、試験命令列150に条件コード設定命令159、割込み命令160が設定される。図5に示すように最終割込み命令161は、試験命令列150の最後尾に設定される。
条件コードエラー出力命令162は、主記憶装置11aの所定のメモリアドレスで規定される領域に格納される。
条件分岐命令追加機能部36aは、ステップS115で判断対象とした割込み命令を条件分岐命令に置き換える(S119)。この処理は、主記憶装置11aに格納される対象となる割込み命令を、条件分岐命令追加機能部36aが条件分岐命令で上書きすることにより行うことが出来る。条件分岐命令追加機能部36aは、ステップS116で判断対象とした割込み命令の次の命令に進む(S120)。条件分岐命令追加機能部36aは、ステップS116で判断対象とした命令が試験命令列の終了命令か判断する(S121)。試験命令列の終了命令で無い場合(S121 No)、条件コード取得機能部34aは、次の命令を実行する(S115)。試験命令列の終了命令である場合(S121 Yes)、条件コード取得機能部34aは、最終割込み命令を実行して、その命令の出力である期待値を取得し(S122)、期待値を期待値格納部40aに格納する。このようにして、制御機能部31aは、試験命令列作成処理フローを終了する。
制御機能部31aの指示により試験命令実行機能部37aは、先行制御方式により試験命令列250を実行する(S201)。実行した命令が試験命令列250の最終命令でなければ(S202 No)、試験命令実行機能部37aは、先行制御方式により試験命令列250を実行する(S201)。試験命令実行機能部37aは、この最終命令か否かの判断を、最終割込み命令か否かによって判断することが出来る。試験命令列250の最終命令であれば(S202 Yes)、試験命令実行機能部37aは、最終命令である最終割込み命令を実行することによって、試験命令列250の出力値である結果値を結果値格納部41aに格納する(S203)。結果値が結果値格納部41aに格納されたことを確認すると、結果比較機能部38aは、期待値格納部40aに格納される期待値と、結果値格納部41aに格納された結果値とが等しいか否かを判断する(S204)。期待値と結果値とが等しくない場合(S204 No)、エラー処理機能部39aは、エラー処理を行う(S205)。このエラー処理は、エラー格納部42aに格納されたエラーログを取得し、出力装置23aにエラーログを出力するものである。このエラーログは、先行制御方式による試験命令列250の実行(S201)において、条件分岐命令で条件コード不成立と判断され、分岐先の条件コードエラー出力命令162を実行することによりエラー格納部42aに格納されたものである。期待値と結果値とが等しい場合(S204 Yes)、正常に先行制御が行われたことを出力装置23aに出力して、制御機能部31aは、プロセッサ試験の命令試験列の実行処理フローを終了する。
先行制御方式による試験命令列250の実行(S201)において、条件分岐命令で条件コード成立と判断された場合、図7のタイムサイクル260に示すように、条件分岐命令ではエラー出力命令への分岐命令が実行されない。そのため、試験命令実行機能部37aは、先行制御機能を有効に実行して、試験命令列250を実行することが出来る。
プロセッサ試験装置20bは、被試験対象となるプロセッサ12cとバスインタフェースユニット13bを介して接続されていることを除き、図1に示すプロセッサ試験装置20aと同じハードウェア構成である。
補助記憶装置14bに格納されたプロセッサ試験プログラム30bは、制御機能部31b〜エラー処理機能部39bとして規定される機能をプログラミング言語で記述したものである。プロセッサ12bは、プロセッサ試験プログラム30bを実行することで、制御機能部31b〜エラー処理機能部39bの機能を実現することが出来る。
プロセッサ試験装置20bが実装する機能部31b〜36b、38b、39bは、図2に示す機能部31a〜36a、38a、39aにそれぞれ対応し、対応する機能と同じ機能を有する。そのため、下記に示す試験命令実行機能部37bの説明を除いて、プロセッサ試験装置20bの機能構成の説明を省略する。
試験命令実行機能部37bによる実行指示に従って、プロセッサ12cは、主記憶装置11bに格納された試験命令列250を実行し、条件コード設定命令が正しく実行されないときは、条件分岐命令により分岐されるエラー出力命令を実行する。エラー出力命令は、条件コード取得機能部34bによって取得された条件コードと一致しない条件コードを出力した条件コード設定命令を識別する情報であるエラーログを、エラー格納部42bに出力する指示を含む。
(付記1)
プロセッサを試験するプロセッサ試験装置であって、
前記プロセッサを試験するための試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、前記試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得する条件コード取得機能部と、
前記取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、前記試験命令列の前記条件コード設定命令の後に前記生成した条件分岐命令を加える条件分岐命令追加機能部と、
前記プロセッサに、前記条件分岐命令を加えた試験命令列を先行制御方式で実行させる試験命令実行機能部と、
を有するプロセッサ試験装置。
(付記2)
前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む付記1に記載のプロセッサ試験装置。
(付記3)
前記条件分岐命令追加機能部は、前記条件コード設定命令の後に条件コードを変えない命令の数が所定値になったとき、前記条件コードを変えない命令の後に生成した条件分岐命令を加える付記1又は2に記載のプロセッサ試験装置。
(付記4)
前記条件コード取得機能部は、ランダムに生成された試験命令列の条件コード設定命令の後に条件コードを取得する割込み命令を追加し、前記割込み命令を実行することで条件コードを取得する付記1〜3のいずれか1項に記載のプロセッサ試験装置。
(付記5)
プロセッサ試験用の試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、前記試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得するステップと、
前記取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、前記試験命令列の前記条件コード設定命令の後に前記生成した条件分岐命令を加えるステップと、
前記条件分岐命令を加えた試験命令列を、先行制御方式で実行するステップと、
を有するプロセッサ試験方法。
(付記6)
前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む付記5に記載のプロセッサ試験方法。
(付記7)
条件分岐命令を加えるステップは、前記条件コード設定命令の後に条件コードを変えない命令の数が所定値になったとき、前記条件コードを変えない命令の後に生成した条件分岐命令を加えるステップを含む付記5又は6に記載のプロセッサ試験方法。
(付記8)
前記条件コードを取得するステップは、ランダムに生成された試験命令列の条件コード設定命令の後に条件コードを取得する割込み命令を追加し、前記割込み命令を実行することで条件コードを取得する付記5〜7のいずれか1項に記載のプロセッサ試験方法。
(付記9)
プロセッサ試験用の試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、前記試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得する条件コード取得機能と、
前記取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、前記試験命令列の前記条件コード設定命令の後に前記生成した条件分岐命令を加える条件分岐命令追加機能と、
前記条件分岐命令を加えた試験命令列を、先行制御方式で実行する試験命令実行機能と、
をコンピュータに実現させるためのプロセッサ試験プログラム。
(付記10)
前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む付記10に記載のプロセッサ試験プログラム。
(付記11)
前記条件分岐命令追加機能は、前記条件コード設定命令の後に条件コードを変えない命令の数が所定値になったとき、前記条件コードを変えない命令の後に生成した条件分岐命令を加える付記9又は10に記載のプロセッサ試験プログラム。
(付記12)
前記条件コード取得機能は、ランダムに生成された試験命令列の条件コード設定命令の後に条件コードを取得する割込み命令を追加し、前記割込み命令を実行することで条件コードを取得する付記9〜11のいずれか1項に記載のプロセッサ試験プログラム。
12a、12b、12c プロセッサ
13a、13b バスインタフェースユニット
14a、14b 補助記憶装置
15a、15b ディスクインタフェース
20a、20b プロセッサ試験装置
22a、22b 入力装置
23a、22b 出力装置
30a、30b プロセッサ試験プログラム
31a、31b 制御機能部
32a、32b 乱数発生機能部
33a、33b 試験命令生成機能部
34a、34a 条件コード取得機能部
35a、35b 割込み命令追加機能部
36a、36b 条件分岐命令追加機能部
37a、37b 試験命令実行機能部
38a、38b 結果比較機能部
39a、38b エラー処理機能部
40a、40b 期待値格納部
41a、41b 結果値格納部
42a、42b エラー格納部
91 試験命令テーブル
92 オペランドテーブル
Claims (6)
- プロセッサを試験するプロセッサ試験装置であって、
前記プロセッサを試験するための試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、前記試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得する条件コード取得機能部と、
前記取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、前記試験命令列の前記条件コード設定命令の後に前記生成した条件分岐命令を加える条件分岐命令追加機能部と、
前記プロセッサに、前記条件分岐命令を加えた試験命令列を先行制御方式で実行させる試験命令実行機能部と、
を有し、
前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む、プロセッサ試験装置。 - 前記条件分岐命令追加機能部は、前記条件コード設定命令の後に条件コードを変えない命令の数が所定値になったとき、前記条件コードを変えない命令の後に生成した条件分岐命令を加える請求項1に記載のプロセッサ試験装置。
- 前記条件コード取得機能部は、ランダムに生成された試験命令列の条件コード設定命令の後に条件コードを取得する割込み命令を追加し、前記割込み命令を実行することで条件コードを取得する請求項1又は2に記載のプロセッサ試験装置。
- プロセッサ試験用の試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、前記試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得するステップと、
前記取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、前記試験命令列の前記条件コード設定命令の後に前記生成した条件分岐命令を加えるステップと、
前記条件分岐命令を加えた試験命令列を、先行制御方式で実行するステップと、
を有し、
前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む、プロセッサ試験方法。 - 条件分岐命令を加えるステップは、前記条件コード設定命令の後に条件コードを変えない命令の数が所定値になったとき、前記条件コードを変えない命令の後に生成した条件分岐命令を加えるステップを含む請求項4に記載のプロセッサ試験方法。
- プロセッサ試験用の試験命令列を1試験命令ずつ実行することで、前記試験命令列の条件コード設定命令で設定された条件コードを取得する条件コード取得機能と、
前記取得された条件コードと一致しない条件コードが出力されるという条件でエラー出力命令に分岐する条件分岐命令を生成し、前記試験命令列の前記条件コード設定命令の後に前記生成した条件分岐命令を加える条件分岐命令追加機能と、
前記条件分岐命令を加えた試験命令列を、先行制御方式で実行する試験命令実行機能と、
をコンピュータに実現させるためのプロセッサ試験プログラムであって、
前記エラー出力命令は、前記取得された条件コードと一致しない条件コードを設定した条件コード設定命令を識別する情報の出力指示を含む、プロセッサ試験プログラム。
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