[发明专利]指令通路验证系统及指令通路监测方法

说明书

本发明提供一种指令通路验证系统及指令通路监测方法，该指令通路验证系统包括：指令执行监控器、驱动模型和待验证环境通路，所述指令执行监控器和所述驱动模块均与所述待验证环境通路相连；所述待验证环境通路包括取指令单元IFU、分支处理单元BPU和数据处理单元DPU；所述驱动模型包括内存管理单元MMU、总线接口单元BIU、通用中断控制器GIC和数据控制单元DCU。在验证环境中集成了包含了IFU、BPU和DPU的整个完整的指令控制通路，搭建了针对性的MMU、BIU、GIC和DCU驱动模型，有针对性地提供指令控制系统所需的驱动，实现了程序异常的覆盖测试。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种指令通路验证系统及指令通路监测方法。

背景技术

完整的指令通路是从取指令到寄存器写回的一系列操作。CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)根据当前的PC(Program Counter，程序计数器)值，经过VA(Virtual Address，虚拟地址)-PA(Physical Address，物理地址)的转换后，得到指令所在存储区域的PA，从而从存储中取相应的指令到IFU(Instruction Fetch Unit，取指令单元)；经过初步的译码和分支预测后，将所取的指令送往DPU(Data Processing Unit，数据处理单元)并产生下一条指令的PC；DPU中接收到IFU发送过来的指令后，便进行真正的译码，并执行指令功能，将结果写回到相应的寄存器或存储区域。对于指令通路验证而言，在指令流水的每一个阶段中产生对应的PC，取得正确的指令按功能要求执行，并正确地将执行结果写回存储区是最基本的指令通路验证。

在指令执行的过程中，常常会由于程序本身的非法操作产生各种异常，或者有来自于系统内部或外部的中断需要处理，使得指令流水重新被刷新，需要重新产生取指PC，跳转到指定的异常等级或者进行异常相关寄存器的更新。异常可能出现在整个指令流水的每一阶段中，以及不同的指令执行现场下，场景庞大且复杂，并且流水线的刷新也极大增加了验证的困难度。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

目前在指令控制通路验证方法上有诸多论述，主要是将IFU和DPU分别进行独立验证。需要分别进行IFU或DPU的模型搭建，并产生各自模型的激励，从而验证所关注目标的特征正确性。并非专门针对指令控制通路验证，而且模型的搭建不免会造成一些失真，不是完整的指令通路，不能全面真实地覆盖到所有的应用场景。

发明内容

本发明提供的指令通路验证系统及指令通路监测方法，实现了程序异常的测试。

第一方面，本发明提供一种指令通路验证系统，包括：指令执行监控器、驱动模型和待验证环境通路，所述指令执行监控器和所述驱动模块均与所述待验证环境通路相连；

所述待验证环境通路包括取指令单元IFU、分支处理单元BPU和数据处理单元DPU；

所述驱动模型包括内存管理单元MMU、总线接口单元BIU、通用中断控制器GIC和数据控制单元DCU。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于上述的指令通路验证系统的指令通路监测方法，包括：

获取当前取指令单元的指令流信息；

将当前取指令单元的指令流信息与标准指令流数据的指令流信息进行比对；

若当前取指令单元的指令流信息与标准指令流数据的指令流信息不一致，则停止执行当前取指令单元对应的数据流文件的仿真。

可选的，所述指令流信息包括当前取指令单元的程序计数器、指令码、有效信号和分支指令的预测结果；

相应的，所述将当前取指令单元的指令流信息与标准指令流数据的指令流信息进行比对，包括：