JPH0764815A - テストプログラムの生成方法 - Google Patents
テストプログラムの生成方法Info
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- JPH0764815A JPH0764815A JP5215722A JP21572293A JPH0764815A JP H0764815 A JPH0764815 A JP H0764815A JP 5215722 A JP5215722 A JP 5215722A JP 21572293 A JP21572293 A JP 21572293A JP H0764815 A JPH0764815 A JP H0764815A
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- instruction
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- test program
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロプロセッサ設計の機能テスト段階で
使用し得る高品質のテストプログラムを自動生成する。 【構成】 ランダムな命令生成システムを用いたコンピ
ュータプログラムにより機能テストのためのプログラム
を生成する。命令生成システムは、命令、命令カテゴリ
ー、シーケンス及び機能という４つの抽象レベルを使用
して命令を作成する（ステップ５６，５７，５９，６
０）。命令を選択するためにどのレベルを選ぶかに応じ
て（ステップ５５）、複雑なシーケンスを含んだテスト
プログラムが生成される。この際、ステップ５６，５
７，５９，６０の各々において対象の選択に乱数が利用
される。
使用し得る高品質のテストプログラムを自動生成する。 【構成】 ランダムな命令生成システムを用いたコンピ
ュータプログラムにより機能テストのためのプログラム
を生成する。命令生成システムは、命令、命令カテゴリ
ー、シーケンス及び機能という４つの抽象レベルを使用
して命令を作成する（ステップ５６，５７，５９，６
０）。命令を選択するためにどのレベルを選ぶかに応じ
て（ステップ５５）、複雑なシーケンスを含んだテスト
プログラムが生成される。この際、ステップ５６，５
７，５９，６０の各々において対象の選択に乱数が利用
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプロセッサの
機能性を検証するために使用されるテストプログラムの
生成方法に関するものである。
機能性を検証するために使用されるテストプログラムの
生成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロプロセッサやそれと同様に複雑
な超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）装置を設計する場合、
まずマイクロプロセッサのレジスタレベルの機能に相当
する機能モデルが設計される。この機能モデルをテスト
するためには、設計者によってあるいは前記機能モデル
に対応するアーキテクチャ・モデルによって特定される
ように、該機能モデルが正しく機能することが確認され
なければならない。通常、前記機能モデルのシミュレー
ションに用いられるプログラムは、人手によって作成さ
れたものであった。
な超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）装置を設計する場合、
まずマイクロプロセッサのレジスタレベルの機能に相当
する機能モデルが設計される。この機能モデルをテスト
するためには、設計者によってあるいは前記機能モデル
に対応するアーキテクチャ・モデルによって特定される
ように、該機能モデルが正しく機能することが確認され
なければならない。通常、前記機能モデルのシミュレー
ションに用いられるプログラムは、人手によって作成さ
れたものであった。
【０００３】過去１０年間、マイクロプロセッサ技術の
急速な進歩と複雑化に伴い、マイクロプロセッサのため
の各種の新しいテスト方法が報告されている。その大部
分は機能テスト方法に関するものであり、この方法はマ
イクロプロセッサのユーザーが知り得る情報（例えば、
マイクロプロセッサの命令セット）のみを使用してい
る。
急速な進歩と複雑化に伴い、マイクロプロセッサのため
の各種の新しいテスト方法が報告されている。その大部
分は機能テスト方法に関するものであり、この方法はマ
イクロプロセッサのユーザーが知り得る情報（例えば、
マイクロプロセッサの命令セット）のみを使用してい
る。
【０００４】Thatte, S. M. and J.A. Abraham, "Test
Generation for Microprocessors",IEEE Transactions
on Computers, Vol. C-29, No. 6, June 1980, pp. 429
-441 などの文献によれば、機能テストは非常に信頼性
の高いことがわかっている。また、ランダムな命令生成
系を利用する方法は、マイクロプロセッサを機能レベル
でテストする場合に低コストかつ有効である。エラー検
出のコスト及び処理速度は、ランダムに生成されたテス
トベクトルやテストプログラムを使用するに値する。Kl
ug, H., "Microprocessor Testing by Instruction Seq
uences Derivedfrom Random Patterns", 1988 Internat
ional Test Conference, Paper 4.2, pp. 73-70によれ
ば、ランダムなバイナリパターンを生成し、かつそれを
命令名（mnemonic）へ翻訳するという手順で生成された
テストプログラムのための命令シーケンスは、機能テス
トと等価である。
Generation for Microprocessors",IEEE Transactions
on Computers, Vol. C-29, No. 6, June 1980, pp. 429
-441 などの文献によれば、機能テストは非常に信頼性
の高いことがわかっている。また、ランダムな命令生成
系を利用する方法は、マイクロプロセッサを機能レベル
でテストする場合に低コストかつ有効である。エラー検
出のコスト及び処理速度は、ランダムに生成されたテス
トベクトルやテストプログラムを使用するに値する。Kl
ug, H., "Microprocessor Testing by Instruction Seq
uences Derivedfrom Random Patterns", 1988 Internat
ional Test Conference, Paper 4.2, pp. 73-70によれ
ば、ランダムなバイナリパターンを生成し、かつそれを
命令名（mnemonic）へ翻訳するという手順で生成された
テストプログラムのための命令シーケンスは、機能テス
トと等価である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】機能レベルテストの一
般的な過程において、該テストをいかに早く終了させ得
るか、また機能モデル中のエラーの有無をいかにうまく
確認し得るかは、テストプログラムの生成に費やされる
時間にかかっている。
般的な過程において、該テストをいかに早く終了させ得
るか、また機能モデル中のエラーの有無をいかにうまく
確認し得るかは、テストプログラムの生成に費やされる
時間にかかっている。
【０００６】ところが、上記従来のテストプログラム生
成方法は、次のような問題を有していた。 (1) 機能モデルは数に限りのある手書きプログラムを用
いてテストされるので、そのプログラムでは発見できな
いエラーを含んでいるおそれがある。 (2) 機能レベルでのテストプログラムの自動生成におい
て手書きプログラムの場合と同等の命令間の複雑な関係
を作り出すことは不可能であった。 (3) 機能レベルのテストプログラムを人手で作成するの
に多くの時間が費やされる結果、機能テストに長期間を
必要とした。短期間に作成できるテストプログラム数や
テストシーケンスの種類が限られていたからである。 (4) マイクロプロセッサのアーキテクチャに新たな変化
があるたびに、テストプログラムの全体を新たに書き起
こさなければならなかった。
成方法は、次のような問題を有していた。 (1) 機能モデルは数に限りのある手書きプログラムを用
いてテストされるので、そのプログラムでは発見できな
いエラーを含んでいるおそれがある。 (2) 機能レベルでのテストプログラムの自動生成におい
て手書きプログラムの場合と同等の命令間の複雑な関係
を作り出すことは不可能であった。 (3) 機能レベルのテストプログラムを人手で作成するの
に多くの時間が費やされる結果、機能テストに長期間を
必要とした。短期間に作成できるテストプログラム数や
テストシーケンスの種類が限られていたからである。 (4) マイクロプロセッサのアーキテクチャに新たな変化
があるたびに、テストプログラムの全体を新たに書き起
こさなければならなかった。
【０００７】以上のとおり、ランダムな方法を用いた従
来のテストの有効性は、正確なアーキテクチャ設計のシ
ミュレーションに対してマイクロプロセッサの全ての機
能が検証されることを必要とするマイクロプロセッサの
機能レベルの設計には通用しないという問題があった。
来のテストの有効性は、正確なアーキテクチャ設計のシ
ミュレーションに対してマイクロプロセッサの全ての機
能が検証されることを必要とするマイクロプロセッサの
機能レベルの設計には通用しないという問題があった。
【０００８】本発明の目的は、マイクロプロセッサ設計
の機能テスト段階で使用し得る高品質のテストプログラ
ムを自動的に生成できるようにすることにある。
の機能テスト段階で使用し得る高品質のテストプログラ
ムを自動的に生成できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】複雑な命令シーケンスを
生成する際の上記問題を解決するために本発明が採用し
た手段は、４つの抽象レベルを有する階層システムであ
る。ここに、レベル１は命令を、レベル２は命令タイプ
（命令カテゴリー）を、レベル３はシーケンスを、レベ
ル４は機能をそれぞれ選択対象として含んでいる。本発
明では、少なくともこれら４つのレベルを備えた階層的
情報を利用して命令をランダムに選択することにより、
テストプログラムを生成することとした。
生成する際の上記問題を解決するために本発明が採用し
た手段は、４つの抽象レベルを有する階層システムであ
る。ここに、レベル１は命令を、レベル２は命令タイプ
（命令カテゴリー）を、レベル３はシーケンスを、レベ
ル４は機能をそれぞれ選択対象として含んでいる。本発
明では、少なくともこれら４つのレベルを備えた階層的
情報を利用して命令をランダムに選択することにより、
テストプログラムを生成することとした。
【００１０】具体的に説明すると、請求項１の発明に係
るテストプログラムの生成方法は、次の３つのステップ
を備えることとしたものである。すなわち、第１のステ
ップは、各々１種類の対象を含んだ命令レベル、命令タ
イプレベル、シーケンスレベル及び機能レベルという少
なくとも４つのレベルを備えた階層的情報と、該階層的
情報の各レベルが選択される頻度に関する情報を含んだ
入力とを参照するステップである。ここに、命令レベル
は命令名と命令情報とオペランド情報とを有する命令
を、命令タイプレベルは命令で構成されたカテゴリーの
名称としての命令タイプを、シーケンスレベルは命令タ
イプの組み合わせとしてのシーケンスを、機能レベルは
該シーケンスのうちの関連するシーケンスで構成された
カテゴリーの名称としての機能をそれぞれ各レベルの対
象とする。第２のステップは、第１のステップで参照さ
れた入力の情報に応じて階層的情報のレベルを選択する
ステップである。第３のステップは、乱数と第２のステ
ップで選択されたレベルの対象とを使用しながら、１つ
の命令が選択されるまで前記階層的情報の関連する下位
レベルから対象を選択するステップである。
るテストプログラムの生成方法は、次の３つのステップ
を備えることとしたものである。すなわち、第１のステ
ップは、各々１種類の対象を含んだ命令レベル、命令タ
イプレベル、シーケンスレベル及び機能レベルという少
なくとも４つのレベルを備えた階層的情報と、該階層的
情報の各レベルが選択される頻度に関する情報を含んだ
入力とを参照するステップである。ここに、命令レベル
は命令名と命令情報とオペランド情報とを有する命令
を、命令タイプレベルは命令で構成されたカテゴリーの
名称としての命令タイプを、シーケンスレベルは命令タ
イプの組み合わせとしてのシーケンスを、機能レベルは
該シーケンスのうちの関連するシーケンスで構成された
カテゴリーの名称としての機能をそれぞれ各レベルの対
象とする。第２のステップは、第１のステップで参照さ
れた入力の情報に応じて階層的情報のレベルを選択する
ステップである。第３のステップは、乱数と第２のステ
ップで選択されたレベルの対象とを使用しながら、１つ
の命令が選択されるまで前記階層的情報の関連する下位
レベルから対象を選択するステップである。
【００１１】請求項２の発明では、前記第１のステップ
は、前記階層的情報内の関連するレベルから特定の対象
を選択するための情報を更に含んだ入力を参照するステ
ップを備えることとした。
は、前記階層的情報内の関連するレベルから特定の対象
を選択するための情報を更に含んだ入力を参照するステ
ップを備えることとした。
【００１２】請求項３の発明は、特定の対象に関するエ
ラーが発見された場合には該特定の対象に関する詳細テ
ストを実行できるように、前記特定の対象が選択される
頻度を高く設定するステップを更に備えることとしたも
のである。
ラーが発見された場合には該特定の対象に関する詳細テ
ストを実行できるように、前記特定の対象が選択される
頻度を高く設定するステップを更に備えることとしたも
のである。
【００１３】請求項４の発明は、テストプログラムの一
部として予め定められた命令を生成するステップを更に
備えることとしたものである。
部として予め定められた命令を生成するステップを更に
備えることとしたものである。
【００１４】請求項５の発明では、前記予め定められた
命令を生成するステップは、テストプログラムに無限ル
ープが生じることを防ぐように所定の命令シーケンスを
使用するステップを備えることとした。
命令を生成するステップは、テストプログラムに無限ル
ープが生じることを防ぐように所定の命令シーケンスを
使用するステップを備えることとした。
【００１５】請求項６の発明では、前記第１のステップ
は、命令に必要なオペランドの種類を記述した情報と、
命令が特権命令であるか否かの情報と、命令がプロセス
状態レジスタの条件コードを変え得るか否かの情報とを
有する命令レベルの情報を参照するステップを備えるこ
ととした。
は、命令に必要なオペランドの種類を記述した情報と、
命令が特権命令であるか否かの情報と、命令がプロセス
状態レジスタの条件コードを変え得るか否かの情報とを
有する命令レベルの情報を参照するステップを備えるこ
ととした。
【００１６】請求項７の発明は、命令とともに前記階層
的情報内に与えられたオペランドに関する情報に基づい
て各命令用の特定種類のオペランドを選択するステップ
と、最新に使用されたオペランドを入力パラメータによ
って示された頻度で選択するステップとを更に備えるこ
ととしたものである。
的情報内に与えられたオペランドに関する情報に基づい
て各命令用の特定種類のオペランドを選択するステップ
と、最新に使用されたオペランドを入力パラメータによ
って示された頻度で選択するステップとを更に備えるこ
ととしたものである。
【００１７】請求項８の発明では、前記最新に使用され
たオペランドを選択するステップは、次のようなレジス
タ表と入力情報とに応じてオペランドを選択するステッ
プを備えることとした。すなわち、レジスタ表は、各種
レジスタのリストと、各種レジスタに関する選択可能な
レジスタ番号のリストと、各種レジスタに関する最新に
選択されたレジスタ番号の記録とを備えたものである。
入力情報とは、最新に選択されたレジスタ番号と同じ番
号を有するレジスタが選択される頻度に関する情報であ
る。
たオペランドを選択するステップは、次のようなレジス
タ表と入力情報とに応じてオペランドを選択するステッ
プを備えることとした。すなわち、レジスタ表は、各種
レジスタのリストと、各種レジスタに関する選択可能な
レジスタ番号のリストと、各種レジスタに関する最新に
選択されたレジスタ番号の記録とを備えたものである。
入力情報とは、最新に選択されたレジスタ番号と同じ番
号を有するレジスタが選択される頻度に関する情報であ
る。
【００１８】請求項９の発明に係る入力ファイルは、上
記テストプログラムの生成のための命令レベル、命令タ
イプレベル、シーケンスレベル及び機能レベルという少
なくとも４つのレベルを備えた階層的情報の各レベルが
選択される頻度に関する情報を備えたものである。ここ
に、命令レベルは命令名と命令情報とオペランド情報と
を有する命令を、命令タイプレベルは命令で構成された
カテゴリーの名称としての命令タイプを、シーケンスレ
ベルは命令タイプの組み合わせとしてのシーケンスを、
機能レベルは該シーケンスのうちの関連するシーケンス
で構成されたカテゴリーの名称としての機能をそれぞれ
各レベルの対象とする。
記テストプログラムの生成のための命令レベル、命令タ
イプレベル、シーケンスレベル及び機能レベルという少
なくとも４つのレベルを備えた階層的情報の各レベルが
選択される頻度に関する情報を備えたものである。ここ
に、命令レベルは命令名と命令情報とオペランド情報と
を有する命令を、命令タイプレベルは命令で構成された
カテゴリーの名称としての命令タイプを、シーケンスレ
ベルは命令タイプの組み合わせとしてのシーケンスを、
機能レベルは該シーケンスのうちの関連するシーケンス
で構成されたカテゴリーの名称としての機能をそれぞれ
各レベルの対象とする。
【００１９】請求項１０の発明では、前記階層的情報内
の関連するレベルから特定の対象が選択される頻度に関
する情報を更に備えた入力ファイルの構成を採用するこ
ととした。
の関連するレベルから特定の対象が選択される頻度に関
する情報を更に備えた入力ファイルの構成を採用するこ
ととした。
【００２０】請求項１１の発明に係るテストプログラム
の生成方法は、次の３つのステップを備えることとした
ものである。すなわち、第１のステップは、各々１種類
の対象を含んだ命令レベル、命令タイプレベル、シーケ
ンスレベル及び機能レベルという少なくとも４つのレベ
ルを備えた階層的情報と、前記対象のうちのいずれの対
象がいかなる順序で選択されるかに関する情報を含んだ
入力とを参照するステップである。ここに、命令レベル
は命令名と命令情報とオペランド情報とを有する命令
を、命令タイプレベルは命令で構成されたカテゴリーの
名称としての命令タイプを、シーケンスレベルは命令タ
イプの組み合わせとしてのシーケンスを、機能レベルは
該シーケンスのうちの関連するシーケンスで構成された
カテゴリーの名称としての機能をそれぞれ各レベルの対
象とする。第２のステップは、第１のステップで参照さ
れた入力の情報に応じて前記階層的情報内の対象を選択
するステップである。第３のステップは、乱数と第２の
ステップで選択されたレベルの対象とを使用しながら、
１つの命令が選択されるまで前記階層的情報の関連する
下位レベルから対象を選択するステップである。
の生成方法は、次の３つのステップを備えることとした
ものである。すなわち、第１のステップは、各々１種類
の対象を含んだ命令レベル、命令タイプレベル、シーケ
ンスレベル及び機能レベルという少なくとも４つのレベ
ルを備えた階層的情報と、前記対象のうちのいずれの対
象がいかなる順序で選択されるかに関する情報を含んだ
入力とを参照するステップである。ここに、命令レベル
は命令名と命令情報とオペランド情報とを有する命令
を、命令タイプレベルは命令で構成されたカテゴリーの
名称としての命令タイプを、シーケンスレベルは命令タ
イプの組み合わせとしてのシーケンスを、機能レベルは
該シーケンスのうちの関連するシーケンスで構成された
カテゴリーの名称としての機能をそれぞれ各レベルの対
象とする。第２のステップは、第１のステップで参照さ
れた入力の情報に応じて前記階層的情報内の対象を選択
するステップである。第３のステップは、乱数と第２の
ステップで選択されたレベルの対象とを使用しながら、
１つの命令が選択されるまで前記階層的情報の関連する
下位レベルから対象を選択するステップである。
【００２１】請求項１２の発明に係るテストプログラム
の生成方法は、次の３つのステップを備えることとした
ものである。すなわち、第１のステップは、各々１種類
の対象を含んだｎ個のレベルを備えた階層的情報と、該
階層的情報の各レベルが選択される頻度に関する情報を
含んだ入力とを参照するステップである。ここに、レベ
ル１は命令を対象とし、レベル２は命令タイプを対象と
し、レベル３はレベル２の対象のシーケンスを対象と
し、レベル４はレベル３の対象のタイプを対象とし、レ
ベルｋはレベルｋ−１の対象のタイプを対象とし、レベ
ルｎはレベルｎ−１の対象のタイプを対象とする。第２
のステップは、第１のステップで参照された入力の情報
に応じて階層的情報のレベルを選択するステップであ
る。第３のステップは、乱数と第２のステップで選択さ
れたレベルの対象とを使用しながら、１つの命令が選択
されるまで前記階層的情報の関連する下位レベルから対
象を選択するステップである。
の生成方法は、次の３つのステップを備えることとした
ものである。すなわち、第１のステップは、各々１種類
の対象を含んだｎ個のレベルを備えた階層的情報と、該
階層的情報の各レベルが選択される頻度に関する情報を
含んだ入力とを参照するステップである。ここに、レベ
ル１は命令を対象とし、レベル２は命令タイプを対象と
し、レベル３はレベル２の対象のシーケンスを対象と
し、レベル４はレベル３の対象のタイプを対象とし、レ
ベルｋはレベルｋ−１の対象のタイプを対象とし、レベ
ルｎはレベルｎ−１の対象のタイプを対象とする。第２
のステップは、第１のステップで参照された入力の情報
に応じて階層的情報のレベルを選択するステップであ
る。第３のステップは、乱数と第２のステップで選択さ
れたレベルの対象とを使用しながら、１つの命令が選択
されるまで前記階層的情報の関連する下位レベルから対
象を選択するステップである。
【００２２】
【作用】請求項１〜８の発明によれば、機能レベルのテ
ストプログラムをコンピュータで自動生成できるので、
従来の手書き方法に比べてテストプログラムの生成速度
が向上する。また、命令のシーケンス情報を用いること
によって複雑な命令関係を作り上げることができるの
で、自動的に生成されたテストプログラムで複雑な機能
をテストすることができる結果、一般的な機能テストの
処理速度が向上する。命令一覧表とシーケンス一覧表と
を採用すれば、新たなコンピュータ・アーキテクチャに
容易に対応できる。更に、階層の各レベルが選択される
頻度と、その選択に加えてなされる特定対象の選択とに
関する情報を含んだ入力データを参照することができる
ので、ユーザーにとって有益な機能をテストする特定の
命令シーケンスを作成することができる。また、請求項
１の発明は、手書きの場合には生成できない命令シーケ
ンスを生成し得るランダムな命令生成システムをも含ん
でいる。
ストプログラムをコンピュータで自動生成できるので、
従来の手書き方法に比べてテストプログラムの生成速度
が向上する。また、命令のシーケンス情報を用いること
によって複雑な命令関係を作り上げることができるの
で、自動的に生成されたテストプログラムで複雑な機能
をテストすることができる結果、一般的な機能テストの
処理速度が向上する。命令一覧表とシーケンス一覧表と
を採用すれば、新たなコンピュータ・アーキテクチャに
容易に対応できる。更に、階層の各レベルが選択される
頻度と、その選択に加えてなされる特定対象の選択とに
関する情報を含んだ入力データを参照することができる
ので、ユーザーにとって有益な機能をテストする特定の
命令シーケンスを作成することができる。また、請求項
１の発明は、手書きの場合には生成できない命令シーケ
ンスを生成し得るランダムな命令生成システムをも含ん
でいる。
【００２３】請求項９及び１０の発明によれば、請求項
１〜８の発明に係るテストプログラムの生成方法の実施
に利用されるべき入力情報が提供される。
１〜８の発明に係るテストプログラムの生成方法の実施
に利用されるべき入力情報が提供される。
【００２４】請求項１１の発明によれば、階層内の対象
が特定の順序で選択されるようにしてテストプログラム
を生成することができる。すなわち、入力情報中の対象
の特定の連なりによって、対象の選択順序が決まるので
ある。これにより、様々な選択の可能性を有する非常に
特殊なテストプログラムを生成することができる。した
がって、複雑な命令関係を作成できる長所と相まって、
多数の有益なテストプログラムを生成することができ
る。
が特定の順序で選択されるようにしてテストプログラム
を生成することができる。すなわち、入力情報中の対象
の特定の連なりによって、対象の選択順序が決まるので
ある。これにより、様々な選択の可能性を有する非常に
特殊なテストプログラムを生成することができる。した
がって、複雑な命令関係を作成できる長所と相まって、
多数の有益なテストプログラムを生成することができ
る。
【００２５】複雑な機能モデルについては、４レベルを
越える多階層が有効である。ユーザーに何をテストした
いかを指定させることができる。請求項１２の発明は、
そのためのｎ個のレベルの階層的情報を採用した手段を
含んでおり、該ｎ個のレベルはテストプログラムの基本
要素に対応したものである。例えば、命令、命令タイプ
（命令カテゴリー）、シーケンス、機能、機能タイプと
いう５個のレベルが採用される。
越える多階層が有効である。ユーザーに何をテストした
いかを指定させることができる。請求項１２の発明は、
そのためのｎ個のレベルの階層的情報を採用した手段を
含んでおり、該ｎ個のレベルはテストプログラムの基本
要素に対応したものである。例えば、命令、命令タイプ
（命令カテゴリー）、シーケンス、機能、機能タイプと
いう５個のレベルが採用される。
【００２６】以上のように、本発明によれば、いかなる
長さのテストプログラムをも、従来の方法に比べてより
短時間で、しかも複雑な命令関係を命令シーケンス中に
出現させながら生成することができる。
長さのテストプログラムをも、従来の方法に比べてより
短時間で、しかも複雑な命令関係を命令シーケンス中に
出現させながら生成することができる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明のテストプログラムの生成方法
の基本原理について述べる。
の基本原理について述べる。
【００２８】このテストプログラムの生成方法は、テス
トされるマイクロプロセッサのアーキテクチャに基づい
たユーザー入力ファイルと階層的情報ファイルとを読み
取るコンピュータプログラムによって遂行される。
トされるマイクロプロセッサのアーキテクチャに基づい
たユーザー入力ファイルと階層的情報ファイルとを読み
取るコンピュータプログラムによって遂行される。
【００２９】階層的情報は、図３（ａ）及び図３（ｂ）
に示すような２つの一覧表（命令一覧表及びシーケンス
一覧表）内に蓄積されている。これらの一覧表には、テ
ストプログラムで使用可能な命令のリスト３１と、命令
が容易に見い出され得るように書き込まれた命令カテゴ
リーのリスト３２と、命令カテゴリーの特定の組み合わ
せを含んだシーケンスのリスト３３と、シーケンスが容
易に見い出され得るように書き込まれた機能のリスト３
４とが含まれている。このうちシーケンスのリスト３３
は、命令カテゴリーのリスト３２内に存在する命令カテ
ゴリーのみで構成される。
に示すような２つの一覧表（命令一覧表及びシーケンス
一覧表）内に蓄積されている。これらの一覧表には、テ
ストプログラムで使用可能な命令のリスト３１と、命令
が容易に見い出され得るように書き込まれた命令カテゴ
リーのリスト３２と、命令カテゴリーの特定の組み合わ
せを含んだシーケンスのリスト３３と、シーケンスが容
易に見い出され得るように書き込まれた機能のリスト３
４とが含まれている。このうちシーケンスのリスト３３
は、命令カテゴリーのリスト３２内に存在する命令カテ
ゴリーのみで構成される。
【００３０】図４は入力情報の基本フォーマットを、図
８はその詳細フォーマットを示す。図４中の４１は、機
能、シーケンス、命令カテゴリー及び命令の４レベルか
らなる階層的な抽象レベルのリストである。４２は、各
レベルの選択率を表わしている。図８において、８１
は、図４の入力一覧表にも４１で示された階層的な抽象
レベルのリストである。各階層は、特定の選択肢と、各
選択肢の選択率とを含んでいる。例えば８２は、機能レ
ベルの下に配列された特定機能の選択肢である。８３
は、機能選択肢の全体数に対する各選択肢の選択割合を
示す特定機能の選択率（％）である。図８に示す例で
は、命令カテゴリーのレベルに属する１つの選択肢の選
択率（％）８４が１００の場合、命令カテゴリーレベル
が選ばれると該選択肢が必ず選択されることを意味す
る。
８はその詳細フォーマットを示す。図４中の４１は、機
能、シーケンス、命令カテゴリー及び命令の４レベルか
らなる階層的な抽象レベルのリストである。４２は、各
レベルの選択率を表わしている。図８において、８１
は、図４の入力一覧表にも４１で示された階層的な抽象
レベルのリストである。各階層は、特定の選択肢と、各
選択肢の選択率とを含んでいる。例えば８２は、機能レ
ベルの下に配列された特定機能の選択肢である。８３
は、機能選択肢の全体数に対する各選択肢の選択割合を
示す特定機能の選択率（％）である。図８に示す例で
は、命令カテゴリーのレベルに属する１つの選択肢の選
択率（％）８４が１００の場合、命令カテゴリーレベル
が選ばれると該選択肢が必ず選択されることを意味す
る。
【００３１】上記テストプログラムは、開発されたマイ
クロプロセッサの機能性を検証するために使用される実
行可能なアセンブリ言語プログラムを生成するようにな
っている。
クロプロセッサの機能性を検証するために使用される実
行可能なアセンブリ言語プログラムを生成するようにな
っている。
【００３２】図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す階層的情
報は、２個のファイルの形で記憶ユニット内に格納され
ており、対象マイクロプロセッサの性能検証中には変化
しないようになっている。一方、記憶ユニット内で独自
のファイル（ユーザー入力ファイル）として存在する上
記入力情報は変化する。これにより、多くのテストプロ
グラムが生成され得る。
報は、２個のファイルの形で記憶ユニット内に格納され
ており、対象マイクロプロセッサの性能検証中には変化
しないようになっている。一方、記憶ユニット内で独自
のファイル（ユーザー入力ファイル）として存在する上
記入力情報は変化する。これにより、多くのテストプロ
グラムが生成され得る。
【００３３】ユーザーは、上記３個のファイルを用いた
テスト生成のプログラムを実行することにより、対象マ
イクロプロセッサモデルの機能性を検証するためのテス
トプログラムを作成することができる。
テスト生成のプログラムを実行することにより、対象マ
イクロプロセッサモデルの機能性を検証するためのテス
トプログラムを作成することができる。
【００３４】多くのテストプログラムを生成し、生成し
たテストプログラムを図２に示す一般的な機能テスト手
順に従って実行することにより、数に限りある手書きプ
ログラムを使用する従来の方法に起因した問題を解決す
ることができる。
たテストプログラムを図２に示す一般的な機能テスト手
順に従って実行することにより、数に限りある手書きプ
ログラムを使用する従来の方法に起因した問題を解決す
ることができる。
【００３５】ここで、図２に示す機能テストの手順を説
明する。まず、ステップ２１では、高いレベルのアセン
ブリ言語を用いて、手書きで又は自動的にテストプログ
ラムが生成される。ステップ２２では、正確な機能的振
る舞いを示す参照モデル上でテストが実行される。通
常、参照モデルは標準アーキテクチャの規則で定められ
ている。一方、ステップ２３では、開発されたマイクロ
プロセッサの機能モデルを用いてテストが実行される。
この機能モデルにおける機能上のエラーは、次のステッ
プ２４においてテスト結果を吟味する際に現れるように
なっている。ステップ２４では、ステップ２２及びステ
ップ２３で各々実行されたテストプログラムの結果（出
力）が比較される。この際、ステップ２３における機能
モデル内のいかなるエラーも出力上の相違として現れ
る。ステップ２４で機能モデルのエラーが発見されなか
った場合には、機能テストを終了する。エラーが発見さ
れた場合には、ステップ２５からステップ２６へ進み、
該エラーを消去するように機能モデルの調整が行なわれ
る。
明する。まず、ステップ２１では、高いレベルのアセン
ブリ言語を用いて、手書きで又は自動的にテストプログ
ラムが生成される。ステップ２２では、正確な機能的振
る舞いを示す参照モデル上でテストが実行される。通
常、参照モデルは標準アーキテクチャの規則で定められ
ている。一方、ステップ２３では、開発されたマイクロ
プロセッサの機能モデルを用いてテストが実行される。
この機能モデルにおける機能上のエラーは、次のステッ
プ２４においてテスト結果を吟味する際に現れるように
なっている。ステップ２４では、ステップ２２及びステ
ップ２３で各々実行されたテストプログラムの結果（出
力）が比較される。この際、ステップ２３における機能
モデル内のいかなるエラーも出力上の相違として現れ
る。ステップ２４で機能モデルのエラーが発見されなか
った場合には、機能テストを終了する。エラーが発見さ
れた場合には、ステップ２５からステップ２６へ進み、
該エラーを消去するように機能モデルの調整が行なわれ
る。
【００３６】また、生成されたテストプログラムにおい
て複雑な命令関係を形成することができなかった従来の
機能性検証方法とは異なり、本発明のテストプログラム
生成方法では、テストプログラムの一部として予め定め
られた命令パターンによって複雑な命令関係を形成する
ことができる。該命令パターンの一例は、本発明の方法
により生成されたテストプログラムを示す図１４中の先
頭の６行に示されている。そのパターンは "add, subc
c, beq, nop" のシーケンスであり、これはアセンブリ
言語で「加算，減算，０の場合は分岐，命令なし」を意
味する。このシーケンスは、ランダムに生成された分岐
命令がループを形成する場合に無限ループが発生するこ
とを防止するのに役立つ。この種の予め定められた命令
パターンを用いれば、マイクロプロセッサのアーキテク
チャに依存した特別な命令関係を形成することができ
る。
て複雑な命令関係を形成することができなかった従来の
機能性検証方法とは異なり、本発明のテストプログラム
生成方法では、テストプログラムの一部として予め定め
られた命令パターンによって複雑な命令関係を形成する
ことができる。該命令パターンの一例は、本発明の方法
により生成されたテストプログラムを示す図１４中の先
頭の６行に示されている。そのパターンは "add, subc
c, beq, nop" のシーケンスであり、これはアセンブリ
言語で「加算，減算，０の場合は分岐，命令なし」を意
味する。このシーケンスは、ランダムに生成された分岐
命令がループを形成する場合に無限ループが発生するこ
とを防止するのに役立つ。この種の予め定められた命令
パターンを用いれば、マイクロプロセッサのアーキテク
チャに依存した特別な命令関係を形成することができ
る。
【００３７】更に、テストプログラムが短時間で生成さ
れるので、マイクロプロセッサ開発の機能テスト段階を
スピードアップさせることができる。
れるので、マイクロプロセッサ開発の機能テスト段階を
スピードアップさせることができる。
【００３８】図１は、テストプログラム生成システムの
主な構成を示す。ユーザー入力ファイル１１と階層的情
報ファイル１２とは記憶ユニット２０内に記憶されてお
り、読取りユニット１３により両ファイル１１，１２中
の情報が読み取られる。レベル選択ユニット１４は、前
記４つの階層的レベルのうち対象が検索されるべき１つ
のレベルをユーザー入力ファイル１１中の情報に応じて
選択するものである。対象選択ユニット１５は、レベル
選択ユニット１４によって選択されたレベルから下位の
対象を選択する。対象は、階層的情報ファイル１２を用
いてランダムに選択され、あるいはユーザー入力ファイ
ル１１中に与えられたどの対象が選択されるべきかに関
する特定の情報を用いて選択される。最下位の対象すな
わち命令は、出力処理ユニット１８へ転送される。オペ
ランド処理ユニット１６は、対象選択ユニット１４によ
って選択された命令のオペランドを階層的情報ファイル
１２中の情報に従って選択する。固定シーケンス処理ユ
ニット１７は、予め定められた特別なシーケンスを出力
する。例えば、無限ループがテストプログラム中に発生
することを防止するように、数個の命令からなるシーケ
ンスが使用される。出力処理ユニット１８は、対象選択
ユニット１５によって選択された命令及び固定シーケン
ス処理ユニット１７より出力された命令からテストプロ
グラムを合成し、該合成したテストプログラムを出力フ
ァイル１９として記憶ユニット２０内に格納する機能を
備えている。
主な構成を示す。ユーザー入力ファイル１１と階層的情
報ファイル１２とは記憶ユニット２０内に記憶されてお
り、読取りユニット１３により両ファイル１１，１２中
の情報が読み取られる。レベル選択ユニット１４は、前
記４つの階層的レベルのうち対象が検索されるべき１つ
のレベルをユーザー入力ファイル１１中の情報に応じて
選択するものである。対象選択ユニット１５は、レベル
選択ユニット１４によって選択されたレベルから下位の
対象を選択する。対象は、階層的情報ファイル１２を用
いてランダムに選択され、あるいはユーザー入力ファイ
ル１１中に与えられたどの対象が選択されるべきかに関
する特定の情報を用いて選択される。最下位の対象すな
わち命令は、出力処理ユニット１８へ転送される。オペ
ランド処理ユニット１６は、対象選択ユニット１４によ
って選択された命令のオペランドを階層的情報ファイル
１２中の情報に従って選択する。固定シーケンス処理ユ
ニット１７は、予め定められた特別なシーケンスを出力
する。例えば、無限ループがテストプログラム中に発生
することを防止するように、数個の命令からなるシーケ
ンスが使用される。出力処理ユニット１８は、対象選択
ユニット１５によって選択された命令及び固定シーケン
ス処理ユニット１７より出力された命令からテストプロ
グラムを合成し、該合成したテストプログラムを出力フ
ァイル１９として記憶ユニット２０内に格納する機能を
備えている。
【００３９】図５は、本発明に係るランダムな命令生成
方法の手順を示す。まずステップ５１では、レジスタの
内容設定等のための初期化ルーチンを実行する。ステッ
プ５２では、記憶ユニット２０（図１）中のユーザー入
力ファイル１１及び階層的情報ファイル１２からデータ
が読み取られる。読み取られたデータは、以下の処理の
各段階で使用される。ステップ５３では、生成されるべ
きテストプログラムの長さを決定するカウンタがセット
される。ステップ５４では、例えば無限ループがテスト
プログラム中に発生することを防止するための予め定め
られた固定シーケンスが生成される。
方法の手順を示す。まずステップ５１では、レジスタの
内容設定等のための初期化ルーチンを実行する。ステッ
プ５２では、記憶ユニット２０（図１）中のユーザー入
力ファイル１１及び階層的情報ファイル１２からデータ
が読み取られる。読み取られたデータは、以下の処理の
各段階で使用される。ステップ５３では、生成されるべ
きテストプログラムの長さを決定するカウンタがセット
される。ステップ５４では、例えば無限ループがテスト
プログラム中に発生することを防止するための予め定め
られた固定シーケンスが生成される。
【００４０】ステップ５５では、４つの階層的レベルの
中からユーザー入力情報を使用して１つのレベルが選択
される。これによりステップ５６，５７，５９，６０で
レベル毎の適切な動作が実行されるようになっている。
ステップ５６では、図３（ｂ）のシーケンス一覧表の中
から１つの機能がランダムに選択される。ステップ５７
では、同シーケンス一覧表の中から１つのシーケンスが
ランダムに選択される。ステップ５８では、シーケンス
が使用中であることを表示するシーケンスインジケータ
がセットされる。ステップ５９では、図３（ａ）の命令
一覧表の中から１つの命令カテゴリーがランダムに選択
される。ステップ６０では、同命令一覧表の中から１つ
の命令がランダムに選択される。シーケンスインジケー
タがセットされている場合には、ステップ６１からステ
ップ６２へ進み、ステップ５７で選択されたシーケンス
内の次の命令カテゴリーが走査される。処理されるべき
命令カテゴリーが残っている場合には、ステップ６３か
らステップ５９へ戻る。
中からユーザー入力情報を使用して１つのレベルが選択
される。これによりステップ５６，５７，５９，６０で
レベル毎の適切な動作が実行されるようになっている。
ステップ５６では、図３（ｂ）のシーケンス一覧表の中
から１つの機能がランダムに選択される。ステップ５７
では、同シーケンス一覧表の中から１つのシーケンスが
ランダムに選択される。ステップ５８では、シーケンス
が使用中であることを表示するシーケンスインジケータ
がセットされる。ステップ５９では、図３（ａ）の命令
一覧表の中から１つの命令カテゴリーがランダムに選択
される。ステップ６０では、同命令一覧表の中から１つ
の命令がランダムに選択される。シーケンスインジケー
タがセットされている場合には、ステップ６１からステ
ップ６２へ進み、ステップ５７で選択されたシーケンス
内の次の命令カテゴリーが走査される。処理されるべき
命令カテゴリーが残っている場合には、ステップ６３か
らステップ５９へ戻る。
【００４１】ステップ５５において機能レベル又はシー
ケンスレベルが選択された場合には、ステップ５９から
ステップ６３までのループが繰り返し実行され、ステッ
プ５７で選択されたシーケンス内の全ての命令カテゴリ
ーの処理が完了した時点でステップ６３からステップ６
４へ進む。ステップ５５において命令カテゴリーレベル
又は命令レベルが選択された場合には、ステップ５８に
おけるシーケンスインジケータのセットが実行されない
ので、ステップ６１から直ちにステップ６４へ進む。ス
テップ６４では、詳細を後述するオペランド処理が実行
される。ステップ６５では、ステップ５３でセットされ
たカウンタがデクリメントされる。デクリメントの結果
カウンタが０になった場合には命令の生成を終了する
が、０でない場合にはステップ６６からステップ５５へ
戻る。なお、ステップ５４に示す固定シーケンスの生成
処理は、ステップ５５からステップ６６に至るループ中
で実行することもできる。
ケンスレベルが選択された場合には、ステップ５９から
ステップ６３までのループが繰り返し実行され、ステッ
プ５７で選択されたシーケンス内の全ての命令カテゴリ
ーの処理が完了した時点でステップ６３からステップ６
４へ進む。ステップ５５において命令カテゴリーレベル
又は命令レベルが選択された場合には、ステップ５８に
おけるシーケンスインジケータのセットが実行されない
ので、ステップ６１から直ちにステップ６４へ進む。ス
テップ６４では、詳細を後述するオペランド処理が実行
される。ステップ６５では、ステップ５３でセットされ
たカウンタがデクリメントされる。デクリメントの結果
カウンタが０になった場合には命令の生成を終了する
が、０でない場合にはステップ６６からステップ５５へ
戻る。なお、ステップ５４に示す固定シーケンスの生成
処理は、ステップ５５からステップ６６に至るループ中
で実行することもできる。
【００４２】前記のとおり、ステップ５３でセットされ
るカウンタは、生成されるべきテストプログラムの長さ
を決定するものである。図１３は、ユーザー入力ファイ
ルの具体例を示す。図１３の例では、Blocks low, Bl
ocks high, Sects low, Sects highにそれぞれ対応
する４個の数値が使用されている。テストプログラムに
おいて使用される命令ブロックの数は、命令ブロックの
最小値Blocks low 及びその最大値Blocks highに基づ
いてランダムに決定される。また、各命令ブロックに含
まれるセクションの数は、セクションの最小値 Sects
low 及びその最大値 Sects highに基づいてランダムに
決定される。
るカウンタは、生成されるべきテストプログラムの長さ
を決定するものである。図１３は、ユーザー入力ファイ
ルの具体例を示す。図１３の例では、Blocks low, Bl
ocks high, Sects low, Sects highにそれぞれ対応
する４個の数値が使用されている。テストプログラムに
おいて使用される命令ブロックの数は、命令ブロックの
最小値Blocks low 及びその最大値Blocks highに基づ
いてランダムに決定される。また、各命令ブロックに含
まれるセクションの数は、セクションの最小値 Sects
low 及びその最大値 Sects highに基づいてランダムに
決定される。
【００４３】図１３中のDependencyという表示は、本例
では３０に設定されているが、生成される命令のための
オペランドを決定する際に使用される数値である。この
Dependency表示は、後述するように、各決定がなされる
際に新しいレジスタが選択される確率に関するものであ
る。記号Ｐn は、特権命令が使用されないことを意味す
る。ある命令が特権命令であるか否かは命令情報の中に
含まれている。また、記号Fnotrap は、各浮動小数点命
令によって生じるトラップを防止するための特定の命令
シーケンスが生成されるべきか否かを示す。
では３０に設定されているが、生成される命令のための
オペランドを決定する際に使用される数値である。この
Dependency表示は、後述するように、各決定がなされる
際に新しいレジスタが選択される確率に関するものであ
る。記号Ｐn は、特権命令が使用されないことを意味す
る。ある命令が特権命令であるか否かは命令情報の中に
含まれている。また、記号Fnotrap は、各浮動小数点命
令によって生じるトラップを防止するための特定の命令
シーケンスが生成されるべきか否かを示す。
【００４４】更に、ユーザー入力ファイルは、いかなる
対象がいかなる順序で選択されるかに関する正確な情報
を含んでいてもよい。その情報は、例えば１つの長い命
令シーケンスでもよいし、連続した複数の命令シーケン
スでもよい。この方法を採用すれば、ユーザー入力ファ
イル中に与えられたシーケンスと同じシーケンスで生成
された命令を含むテストプログラムを作成することがで
きる。
対象がいかなる順序で選択されるかに関する正確な情報
を含んでいてもよい。その情報は、例えば１つの長い命
令シーケンスでもよいし、連続した複数の命令シーケン
スでもよい。この方法を採用すれば、ユーザー入力ファ
イル中に与えられたシーケンスと同じシーケンスで生成
された命令を含むテストプログラムを作成することがで
きる。
【００４５】図５中のレベル選択ステップ（ステップ５
５）では、乱数が利用される。図１３の例は、機能レベ
ル（レベル１）、シーケンスレベル（レベル２）、命令
カテゴリーレベル（レベル３）及び命令レベル（レベル
４）がそれぞれ９５％、５％、０％及び０％の確率で選
択されるべきことを示している。具体的には、１と１０
０との間の乱数が生成され、生成された乱数が１と５と
の間の数値である場合にはシーケンスレベルが選択さ
れ、５と１００との間の数値である場合には機能レベル
が選択されるのである。
５）では、乱数が利用される。図１３の例は、機能レベ
ル（レベル１）、シーケンスレベル（レベル２）、命令
カテゴリーレベル（レベル３）及び命令レベル（レベル
４）がそれぞれ９５％、５％、０％及び０％の確率で選
択されるべきことを示している。具体的には、１と１０
０との間の乱数が生成され、生成された乱数が１と５と
の間の数値である場合にはシーケンスレベルが選択さ
れ、５と１００との間の数値である場合には機能レベル
が選択されるのである。
【００４６】図１３の例では、機能レベルが選択される
と、唯一の特定機能選択肢であるalu-branchが選択され
る。＞１００という表示は、alu-branchの選択率（図８
の一般的入力フォーマット参照）が１００％であること
を意味している。
と、唯一の特定機能選択肢であるalu-branchが選択され
る。＞１００という表示は、alu-branchの選択率（図８
の一般的入力フォーマット参照）が１００％であること
を意味している。
【００４７】シーケンス一覧表の一部を示す図１２に
は、load-store、alu-branch及びaluという機能のリス
トと、各機能に属するシーケンスのリストとが例示され
ている。上記のように特定の機能alu-branchが選択され
た場合には、１２個のシーケンスを含んだ対応シーケン
スリストの中から１個のシーケンスがランダムに選択さ
れる。１個のシーケンスは必ずしも８個のカテゴリー長
を有しないので、図１２中にはブラックスペースを表わ
すハイフンが用いられている。alu-branchの最初のシー
ケンスである"iarith bicc - - - - - -" が選択された
と仮定すると、シーケンスインジケータがセットされ、
最初の命令カテゴリーであるiarithが選択される。
は、load-store、alu-branch及びaluという機能のリス
トと、各機能に属するシーケンスのリストとが例示され
ている。上記のように特定の機能alu-branchが選択され
た場合には、１２個のシーケンスを含んだ対応シーケン
スリストの中から１個のシーケンスがランダムに選択さ
れる。１個のシーケンスは必ずしも８個のカテゴリー長
を有しないので、図１２中にはブラックスペースを表わ
すハイフンが用いられている。alu-branchの最初のシー
ケンスである"iarith bicc - - - - - -" が選択された
と仮定すると、シーケンスインジケータがセットされ、
最初の命令カテゴリーであるiarithが選択される。
【００４８】命令一覧表の一部を示す図１１には、loa
d、store 、logic 、shift 及びiarithという命令カテ
ゴリーのリストと、各命令カテゴリーに属する命令のリ
ストとが例示されている。上記のように特定の命令カテ
ゴリーiarithが選択された場合には、７個の命令を含ん
だ対応命令リストの中から１つの命令がランダムに選択
される。このようにして命令カテゴリーiarithに属する
１つの命令が選択（生成）されると、テストプログラム
内の次の命令に移る。
d、store 、logic 、shift 及びiarithという命令カテ
ゴリーのリストと、各命令カテゴリーに属する命令のリ
ストとが例示されている。上記のように特定の命令カテ
ゴリーiarithが選択された場合には、７個の命令を含ん
だ対応命令リストの中から１つの命令がランダムに選択
される。このようにして命令カテゴリーiarithに属する
１つの命令が選択（生成）されると、テストプログラム
内の次の命令に移る。
【００４９】選択された前記シーケンス"iarith bicc -
- - - - -" 内の次の命令カテゴリーはbiccである。同
様にして、biccの下に配列された命令（不図示）のうち
の１つが選択される。そして、以上の手順の繰り返しに
より１つのテストプログラムが生成される。生成された
テストプログラムの例を図１４に示す。
- - - - -" 内の次の命令カテゴリーはbiccである。同
様にして、biccの下に配列された命令（不図示）のうち
の１つが選択される。そして、以上の手順の繰り返しに
より１つのテストプログラムが生成される。生成された
テストプログラムの例を図１４に示す。
【００５０】図６は、図５において１つの命令又は命令
シーケンスが選択された後に実行されるオペランド処理
ステップ６４の詳細手順を示す。選択された命令の各々
は、１組の対応オペランド情報を持っている。このオペ
ランド情報は、まず各命令にとっていかなるオペランド
が必要であるかを決定するために使用される（ステップ
７１）。この情報に基づき、アドレスオペランドが選択
され（ステップ７２）、あるいはレジスタオペランドが
選択される（ステップ７３，７４）。図１１には、アド
レスオペランドとして“［Ａｄｄ］”が、レジスタオペ
ランドの例として“Ｒｒｄ”、“Ｒｓｌ”などが示され
ている。レジスタオペランドの場合には、オペランド情
報により、まずレジスタの種別が選択される（ステップ
７３）。その後、図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて説
明するアルゴリズムに従って、レジスタ番号が選定され
る（ステップ７４）。
シーケンスが選択された後に実行されるオペランド処理
ステップ６４の詳細手順を示す。選択された命令の各々
は、１組の対応オペランド情報を持っている。このオペ
ランド情報は、まず各命令にとっていかなるオペランド
が必要であるかを決定するために使用される（ステップ
７１）。この情報に基づき、アドレスオペランドが選択
され（ステップ７２）、あるいはレジスタオペランドが
選択される（ステップ７３，７４）。図１１には、アド
レスオペランドとして“［Ａｄｄ］”が、レジスタオペ
ランドの例として“Ｒｒｄ”、“Ｒｓｌ”などが示され
ている。レジスタオペランドの場合には、オペランド情
報により、まずレジスタの種別が選択される（ステップ
７３）。その後、図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて説
明するアルゴリズムに従って、レジスタ番号が選定され
る（ステップ７４）。
【００５１】選択された命令のためのレジスタオペラン
ドは、以下に説明する方法に従って選定される。本実施
例では、入力（ｉ）、出力（ｏ）、ローカル（ｌ）、グ
ローバル（ｇ）及び浮動小数点（ｆｐ）という５種類の
レジスタが使用されるものとする。図７（ａ）は、初期
化されたレジスタ表を示す。このレジスタ表中の各列
は、５種類のレジスタｉ，ｏ，ｌ，ｇ，ｆｐの各々に対
応しており、それぞれレジスタ番号が０から最大数まで
小さい順に並ぶように初期化される。例えばレジスタｉ
を表わす列のレジスタ番号は０，１，２，…，７に初期
化され、レジスタｆｐを表わす列のレジスタ番号は０，
１，２，…，３１に初期化される。
ドは、以下に説明する方法に従って選定される。本実施
例では、入力（ｉ）、出力（ｏ）、ローカル（ｌ）、グ
ローバル（ｇ）及び浮動小数点（ｆｐ）という５種類の
レジスタが使用されるものとする。図７（ａ）は、初期
化されたレジスタ表を示す。このレジスタ表中の各列
は、５種類のレジスタｉ，ｏ，ｌ，ｇ，ｆｐの各々に対
応しており、それぞれレジスタ番号が０から最大数まで
小さい順に並ぶように初期化される。例えばレジスタｉ
を表わす列のレジスタ番号は０，１，２，…，７に初期
化され、レジスタｆｐを表わす列のレジスタ番号は０，
１，２，…，３１に初期化される。
【００５２】各命令ブロックの冒頭において、５列全て
のレジスタ番号が各列毎にランダムに並べ変えられる。
また、いずれの番号のレジスタが現在使用中であるかを
示す「レジスタの選択」というデータが、全て０に設定
される。「レジスタの選択」の領域における０とは、各
列の最上位の要素すなわち各列の最上位に位置するレジ
スタ番号が使用中であることを意味する。
のレジスタ番号が各列毎にランダムに並べ変えられる。
また、いずれの番号のレジスタが現在使用中であるかを
示す「レジスタの選択」というデータが、全て０に設定
される。「レジスタの選択」の領域における０とは、各
列の最上位の要素すなわち各列の最上位に位置するレジ
スタ番号が使用中であることを意味する。
【００５３】図７（ｂ）は、プログラム実行中のレジス
タ番号表の状態を示している。「レジスタの選択」と名
付けられた５個の数字からなる部分は、５種類のレジス
タの各々について、いずれの番号のレジスタが現在使用
中であるかを示す。ｉ（入力）レジスタにおける選択は
３であり、その列の４番目の要素、すなわちレジスタｉ
１である。この図では、また、レジスタｏ７，ｌ２，ｇ
０，ｆｐ１５が更に指定されている。例えば、本実施例
のアルゴリスムでタイプｉ（入力）のオペランドの選択
を要求する命令が選択された場合、図７（ｂ）を参照す
れば、「レジスタの選択」の領域中の指定によりレジス
タｉ１が選択される。
タ番号表の状態を示している。「レジスタの選択」と名
付けられた５個の数字からなる部分は、５種類のレジス
タの各々について、いずれの番号のレジスタが現在使用
中であるかを示す。ｉ（入力）レジスタにおける選択は
３であり、その列の４番目の要素、すなわちレジスタｉ
１である。この図では、また、レジスタｏ７，ｌ２，ｇ
０，ｆｐ１５が更に指定されている。例えば、本実施例
のアルゴリスムでタイプｉ（入力）のオペランドの選択
を要求する命令が選択された場合、図７（ｂ）を参照す
れば、「レジスタの選択」の領域中の指定によりレジス
タｉ１が選択される。
【００５４】上記レジスタの選択は、インクリメントさ
れる場合とされない場合とがある。これは、ユーザー入
力ファイル中の"Dependency"インジケータの値とランダ
ムな決定との両者による。高いDependencyの値は、「レ
ジスタの選択」領域における数値が変わらず、したがっ
て同じレジスタが再び使用されるようなデータ依存状態
を作り出す確率が高いことを示している。Dependencyの
数値が例えば３０であると仮定すると、「レジスタの選
択」の値は平均して約３０％の時間は変化しない。現在
レジスタｉ１を指定している数値３がインクリメントさ
れると、次の命令ブロックの冒頭でレジスタ表がランダ
ムに並べ変えられる時点までは、ｉ４が指示される。こ
のようにして、最新に使用されたレジスタがDependency
のパラメータによって決定された頻度で現れるように、
オペランドが選択される。
れる場合とされない場合とがある。これは、ユーザー入
力ファイル中の"Dependency"インジケータの値とランダ
ムな決定との両者による。高いDependencyの値は、「レ
ジスタの選択」領域における数値が変わらず、したがっ
て同じレジスタが再び使用されるようなデータ依存状態
を作り出す確率が高いことを示している。Dependencyの
数値が例えば３０であると仮定すると、「レジスタの選
択」の値は平均して約３０％の時間は変化しない。現在
レジスタｉ１を指定している数値３がインクリメントさ
れると、次の命令ブロックの冒頭でレジスタ表がランダ
ムに並べ変えられる時点までは、ｉ４が指示される。こ
のようにして、最新に使用されたレジスタがDependency
のパラメータによって決定された頻度で現れるように、
オペランドが選択される。
【００５５】図９は、図８のように各階層レベルに特定
の選択肢を有するユーザー入力ファイルを採用した場合
のテストプログラム生成方法を示す。図５と比べて、図
９には特定の選択肢の処理のためのステップ（５６ａ，
５６ｂ，５７ａ，５７ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６
０ｂ）が付加されている。ただし、図面の簡略化のため
に、図９では図５中のステップ５１，５２，５４の図示
が省略されている。図９の方法によれば、ステップ５５
における指定選択率に従ったレベル選択に加えて、ステ
ップ５６ｂ，５７ｂ，５９ｂ，６０ｂにおいて特定選択
肢毎の選択率に従った対象の選択が実行される。
の選択肢を有するユーザー入力ファイルを採用した場合
のテストプログラム生成方法を示す。図５と比べて、図
９には特定の選択肢の処理のためのステップ（５６ａ，
５６ｂ，５７ａ，５７ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６
０ｂ）が付加されている。ただし、図面の簡略化のため
に、図９では図５中のステップ５１，５２，５４の図示
が省略されている。図９の方法によれば、ステップ５５
における指定選択率に従ったレベル選択に加えて、ステ
ップ５６ｂ，５７ｂ，５９ｂ，６０ｂにおいて特定選択
肢毎の選択率に従った対象の選択が実行される。
【００５６】次に、命令の階層構造において６つのレベ
ルを使用するテストプログラム生成方法を、ｎ個のレベ
ルの階層構造の特別な場合として説明する。マイクロプ
ロセッサの機能性が特に複雑な場合には、命令とシーケ
ンスは、前記４レベルの場合に比べてより複雑な階層関
係を必要とすることがあり得る。
ルを使用するテストプログラム生成方法を、ｎ個のレベ
ルの階層構造の特別な場合として説明する。マイクロプ
ロセッサの機能性が特に複雑な場合には、命令とシーケ
ンスは、前記４レベルの場合に比べてより複雑な階層関
係を必要とすることがあり得る。
【００５７】例えば、６つのレベルの各々に次のような
名前を付けることができる。 レベル１：命令 例… load byte, load halfword, add, sub, mul, div,
add double レベル２：命令カテゴリー 例… load, store, logic, arithmetic レベル３：シーケンス 例… load-load-load-store レベル４：機能 例… load/store, alu, fpu, exception レベル５：機能カテゴリー 例… memory, bus, calculate, branch レベル６：機能カテゴリー集団 例… external, cpu core 前記４レベルの場合の命令レベル、命令カテゴリーレベ
ル、シーケンスレベル及び機能レベルの上位に、機能カ
テゴリーレベルと機能カテゴリー集団レベルとを付加し
たものである。ただし、各レベルの名称は、実際には、
上記テストプログラム生成方法に使用される階層的情報
を形成している各レベル間の関係ほど重要ではない。
名前を付けることができる。 レベル１：命令 例… load byte, load halfword, add, sub, mul, div,
add double レベル２：命令カテゴリー 例… load, store, logic, arithmetic レベル３：シーケンス 例… load-load-load-store レベル４：機能 例… load/store, alu, fpu, exception レベル５：機能カテゴリー 例… memory, bus, calculate, branch レベル６：機能カテゴリー集団 例… external, cpu core 前記４レベルの場合の命令レベル、命令カテゴリーレベ
ル、シーケンスレベル及び機能レベルの上位に、機能カ
テゴリーレベルと機能カテゴリー集団レベルとを付加し
たものである。ただし、各レベルの名称は、実際には、
上記テストプログラム生成方法に使用される階層的情報
を形成している各レベル間の関係ほど重要ではない。
【００５８】load命令及びstore 命令の全てがload/sto
reという機能レベルに分類された場合には、この機能は
更にmemory関連の機能カテゴリー又はbus 関連の機能カ
テゴリーに統合されるようになっている。そして、その
機能カテゴリーを含む集団をexternalと名付けることに
よって cpu coreと区別される。
reという機能レベルに分類された場合には、この機能は
更にmemory関連の機能カテゴリー又はbus 関連の機能カ
テゴリーに統合されるようになっている。そして、その
機能カテゴリーを含む集団をexternalと名付けることに
よって cpu coreと区別される。
【００５９】図１０は、ｎレベルに一般化した場合のテ
ストプログラム生成方法を示す。ただし、図面の簡略化
のために、図１０では図５中のステップ５１，５２，５
４の図示が省略されている。ｎレベルの場合を示す図１
０では、図５中の機能選択ステップ５６がｎ−３個のス
テップ（５６ｎ，…，５６ｋ，…）に分割されている。
これらｎ−３個のステップは、例えば、機能選択ステッ
プに加えて機能カテゴリー選択ステップと機能カテゴリ
ー集団選択ステップとを含んでいる。
ストプログラム生成方法を示す。ただし、図面の簡略化
のために、図１０では図５中のステップ５１，５２，５
４の図示が省略されている。ｎレベルの場合を示す図１
０では、図５中の機能選択ステップ５６がｎ−３個のス
テップ（５６ｎ，…，５６ｋ，…）に分割されている。
これらｎ−３個のステップは、例えば、機能選択ステッ
プに加えて機能カテゴリー選択ステップと機能カテゴリ
ー集団選択ステップとを含んでいる。
【００６０】図１０の方法によれば、前記４レベルの場
合と同じように、ステップ５５で１つのレベルが選択さ
れ、そして単一の命令が選択されるまで引き続くレベル
で対象が選択される。ステップ５５で例えばレベル６が
選択された場合には、externalという機能カテゴリー集
団、memoryという機能カテゴリー、load/storeという機
能、load-load-load-storeというシーケンスが順次選択
された後、該シーケンスの命令カテゴリー（例えばloa
d）から命令が１つずつ選択されるという具合である。
合と同じように、ステップ５５で１つのレベルが選択さ
れ、そして単一の命令が選択されるまで引き続くレベル
で対象が選択される。ステップ５５で例えばレベル６が
選択された場合には、externalという機能カテゴリー集
団、memoryという機能カテゴリー、load/storeという機
能、load-load-load-storeというシーケンスが順次選択
された後、該シーケンスの命令カテゴリー（例えばloa
d）から命令が１つずつ選択されるという具合である。
【００６１】
【発明の効果】以上説明してきたとおり、本発明によれ
ば、階層的情報を利用したランダムな命令生成システム
の採用により、テストプログラムの生成に要する時間の
問題と、生成されるテストプログラムの質の問題とを同
時に解決することができる。
ば、階層的情報を利用したランダムな命令生成システム
の採用により、テストプログラムの生成に要する時間の
問題と、生成されるテストプログラムの質の問題とを同
時に解決することができる。
【図１】本発明のテストプログラム生成方法を実現する
ためのシステム構成を示すブロック図である。
ためのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】従来の一般的な機能テストの手順を示すフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施例で使用される命令一覧
表を示す図、（ｂ）は同実施例で使用されるシーケンス
一覧表を示す図である。
表を示す図、（ｂ）は同実施例で使用されるシーケンス
一覧表を示す図である。
【図４】本発明に係るランダムな命令生成方法で使用さ
れるユーザー入力ファイルの例を示す図である。
れるユーザー入力ファイルの例を示す図である。
【図５】本発明に係るランダムな命令生成方法を示すフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
【図６】図５中のオペランド処理の詳細手順を示すフロ
ーチャート図である。
ーチャート図である。
【図７】（ａ）は命令がテストプログラム生成系で選択
される際にオペランドを選択するために使用されるレジ
スタ番号表の初期化状態を示す図、（ｂ）はプログラム
実行中の同レジスタ番号表の状態を示す図である。
される際にオペランドを選択するために使用されるレジ
スタ番号表の初期化状態を示す図、（ｂ）はプログラム
実行中の同レジスタ番号表の状態を示す図である。
【図８】各階層レベルに特定の選択肢を有する入力ファ
イルの例を示す図である。
イルの例を示す図である。
【図９】特定の選択を遂行するランダム選択方法のフロ
ーチャート図である。
ーチャート図である。
【図１０】ｎ個のレベルの階層構造を有する場合のラン
ダム選択方法のフローチャート図である。
ダム選択方法のフローチャート図である。
【図１１】命令一覧表の具体例を示す図である。
【図１２】シーケンス一覧表の具体例を示す図である。
【図１３】ユーザー入力ファイルの具体例を示す図であ
る。
る。
【図１４】出力ファイルの具体例を示す図である。
１１ ユーザー入力ファイル １２ 階層的情報ファイル １３ 読取りユニット １４ レベル選択ユニット １５ 対象選択ユニット １６ オペランド処理ユニット １７ 固定シーケンス処理ユニット １８ 出力処理ユニット １９ 出力ファイル ２０ 記憶ユニット ３１ 命令のリスト ３２ 命令カテゴリーのリスト ３３ シーケンスのリスト ３４ 機能のリスト ８１ 抽象レベルのリスト ８２ 特定機能の選択肢 ８３ 特定機能の選択率 ８４ 特定の命令カテゴリーの選択率
Claims (12)
- 【請求項１】 命令レベル、命令タイプレベル、シーケ
ンスレベル及び機能レベルという少なくとも４つのレベ
ルを備え、かつ前記命令レベルは命令名と命令情報とオ
ペランド情報とを有する命令を、前記命令タイプレベル
は前記命令で構成されたカテゴリーの名称としての命令
タイプを、前記シーケンスレベルは前記命令タイプの組
み合わせとしてのシーケンスを、前記機能レベルは前記
シーケンスのうちの関連するシーケンスで構成されたカ
テゴリーの名称としての機能をそれぞれ各レベルの対象
とした階層的情報と、該階層的情報の各レベルが選択さ
れる頻度に関する情報を含んだ入力とを参照する第１の
ステップと、 前記第１のステップで参照された前記入力の情報に応じ
て前記階層的情報のレベルを選択する第２のステップ
と、 乱数と前記第２のステップで選択されたレベルの対象と
を使用しながら、１つの命令が選択されるまで前記階層
的情報の関連する下位レベルから対象を選択する第３の
ステップとを備えたことを特徴とするテストプログラム
の生成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のテストプログラムの生成
方法において、 前記第１のステップは、前記階層的情報内の関連するレ
ベルから特定の対象が選択される頻度に関する情報を更
に含んだ入力を参照するステップを備えたことを特徴と
するテストプログラムの生成方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のテストプログラムの生成
方法において、 特定の対象に関するエラーが発見された場合には、該特
定の対象に関する詳細テストを実行できるように、前記
特定の対象が選択される頻度を高く設定するステップを
更に備えたことを特徴とするテストプログラムの生成方
法。 - 【請求項４】 請求項１記載のテストプログラムの生成
方法において、 テストプログラムの一部として予め定められた命令を生
成するステップを更に備えたことを特徴とするテストプ
ログラムの生成方法。 - 【請求項５】 請求項４記載のテストプログラムの生成
方法において、 前記予め定められた命令を生成するステップは、テスト
プログラムに無限ループが生じることを防ぐように所定
の命令シーケンスを使用するステップを備えたことを特
徴とするテストプログラムの生成方法。 - 【請求項６】 請求項１記載のテストプログラムの生成
方法において、 前記第１のステップは、命令に必要なオペランドの種類
を記述した情報と、命令が特権命令であるか否かの情報
と、命令がプロセス状態レジスタの条件コードを変え得
るか否かの情報とを有する命令レベルの情報を参照する
ステップを備えたことを特徴とするテストプログラムの
生成方法。 - 【請求項７】 請求項１記載のテストプログラムの生成
方法において、 命令とともに前記階層的情報内に与えられたオペランド
に関する情報に基づいて各命令用の特定種類のオペラン
ドを選択するステップと、 最新に使用されたオペランドを入力パラメータによって
示された頻度で選択するステップとを更に備えたことを
特徴とするテストプログラムの生成方法。 - 【請求項８】 請求項７記載のテストプログラムの生成
方法において、 前記最新に使用されたオペランドを選択するステップ
は、 各種レジスタのリストと、各種レジスタに関する選択可
能なレジスタ番号のリストと、各種レジスタに関する最
新に選択されたレジスタ番号の記録とを備えたレジスタ
表と、 最新に選択されたレジスタ番号と同じ番号を有するレジ
スタが選択される頻度に関する情報とに応じてオペラン
ドを選択するステップを備えたことを特徴とするテスト
プログラムの生成方法。 - 【請求項９】 テストプログラムの生成のための階層的
情報の各レベルが選択される頻度に関する情報を備えた
入力ファイルであって、 前記階層的情報は、命令レベル、命令タイプレベル、シ
ーケンスレベル及び機能レベルという少なくとも４つの
レベルを備え、かつ前記命令レベルは命令名と命令情報
とオペランド情報とを有する命令を、前記命令タイプレ
ベルは前記命令で構成されたカテゴリーの名称としての
命令タイプを、前記シーケンスレベルは前記命令タイプ
の組み合わせとしてのシーケンスを、前記機能レベルは
前記シーケンスのうちの関連するシーケンスで構成され
たカテゴリーの名称としての機能をそれぞれ各レベルの
対象としたことを特徴とする入力ファイル。 - 【請求項１０】 請求項９記載の入力ファイルにおい
て、 前記階層的情報内の関連するレベルから特定の対象が選
択される頻度に関する情報を更に備えたことを特徴とす
る入力ファイル。 - 【請求項１１】 命令レベル、命令タイプレベル、シー
ケンスレベル及び機能レベルという少なくとも４つのレ
ベルを備え、かつ前記命令レベルは命令名と命令情報と
オペランド情報とを有する命令を、前記命令タイプレベ
ルは前記命令で構成されたカテゴリーの名称としての命
令タイプを、前記シーケンスレベルは前記命令タイプの
組み合わせとしてのシーケンスを、前記機能レベルは前
記シーケンスのうちの関連するシーケンスで構成された
カテゴリーの名称としての機能をそれぞれ各レベルの対
象とした階層的情報と、前記対象のうちのいずれの対象
がいかなる順序で選択されるかに関する情報を含んだ入
力とを参照する第１のステップと、 前記第１のステップで参照された前記入力の情報に応じ
て前記階層的情報内の対象を選択する第２のステップ
と、 乱数と前記第２のステップで選択されたレベルの対象と
を使用しながら、１つの命令が選択されるまで前記階層
的情報の関連する下位レベルから対象を選択する第３の
ステップとを備えたことを特徴とするテストプログラム
の生成方法。 - 【請求項１２】 ｎ個のレベルを備え、かつレベル１は
命令を対象とし、レベル２は命令タイプを対象とし、レ
ベル３はレベル２の対象のシーケンスを対象とし、レベ
ル４はレベル３の対象のタイプを対象とし、レベルｋは
レベルｋ−１の対象のタイプを対象とし、レベルｎはレ
ベルｎ−１の対象のタイプを対象とした階層的情報と、
該階層的情報の各レベルが選択される頻度に関する情報
を含んだ入力とを参照する第１のステップと、 前記第１のステップで参照された前記入力の情報に応じ
て前記階層的情報のレベルを選択する第２のステップ
と、 乱数と前記第２のステップで選択されたレベルの対象と
を使用しながら、１つの命令が選択されるまで前記階層
的情報の関連する下位レベルから対象を選択する第３の
ステップとを備えたことを特徴とするテストプログラム
の生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5215722A JPH0764815A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | テストプログラムの生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5215722A JPH0764815A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | テストプログラムの生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0764815A true JPH0764815A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16677102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5215722A Withdrawn JPH0764815A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | テストプログラムの生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764815A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100621574B1 (ko) * | 1999-07-07 | 2006-09-12 | 삼성전자주식회사 | 내장 시스템 소프트웨어 테스팅을 위한 테스트 드라이버 생성시스템 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5215722A patent/JPH0764815A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100621574B1 (ko) * | 1999-07-07 | 2006-09-12 | 삼성전자주식회사 | 내장 시스템 소프트웨어 테스팅을 위한 테스트 드라이버 생성시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |