一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，涉及到芯片仿真技術(shù)領(lǐng)域。仿真器包括調(diào)試控制模塊、芯片功能模塊和覆蓋率統(tǒng)計模塊，芯片功能模塊包括CPU_DBG、AHB總線、芯片程序存儲器、外設(shè)；覆蓋率統(tǒng)計模塊包括統(tǒng)計模塊、寄存器、接口轉(zhuǎn)換模塊、選擇模塊、統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器。統(tǒng)計模塊使用CPU_DBG和AHB總線的信號，將程序執(zhí)行的地址信息實時記錄到統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器。覆蓋率統(tǒng)計的方法是：進(jìn)入調(diào)試模式后設(shè)置統(tǒng)計起始地址、開啟統(tǒng)計功能，并初始化統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器，然后進(jìn)入運(yùn)行模式執(zhí)行程序，完成測試后導(dǎo)出統(tǒng)計數(shù)據(jù)并計算出測試覆蓋率。本發(fā)明的仿真器支持代碼覆蓋率、分支覆蓋率、數(shù)據(jù)覆蓋率統(tǒng)計功能，可以很快定位測試程序及被測程序的問題，提高程序開發(fā)測試效率。
【專利說明】
一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種芯片仿真器，特別涉及一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在智能卡芯片的程序開發(fā)和測試中，測試是否全面(即測試覆蓋率)一直是開發(fā)和測試人員都比較關(guān)注的問題。在芯片仿真器中實現(xiàn)測試覆蓋率統(tǒng)計功能，目前常用的有2種實現(xiàn)方法:程序插粧方法和仿真器TRACE功能。
[0003]程序插粧方法是指，通過軟件對已設(shè)計好的程序，或者是對編譯出來的程序代碼指令分析，在特殊位置插入功能程序，程序在測試運(yùn)行過程中輸出執(zhí)行的信息，再通過軟件分析得到測試覆蓋率。此方法插入程序代碼設(shè)計比較復(fù)雜，由于修改了被測程序結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響被測軟件的代碼量和執(zhí)行速度，對于存儲器容量使用比較緊張的智能卡芯片的程序測試并不適用。
[0004]仿真器TRACE功能是指，仿真器硬件將程序運(yùn)行過程中關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮緩存，實時的將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)軟件，進(jìn)行PC端的大數(shù)據(jù)存儲，程序測試完成后，再通過軟件分析得到測試覆蓋率。此方法可以記錄程序所有軌跡，對問題分析定位很有幫助，但是對仿真器硬件存儲器容量、存儲器讀寫速度、數(shù)據(jù)傳輸速度要求都比較高，關(guān)鍵數(shù)據(jù)壓縮設(shè)計比較復(fù)雜，對大數(shù)據(jù)的分析比較困難，實現(xiàn)TRACE功能的仿真器成本較高，開發(fā)周期長，也不適合大量的應(yīng)用于程序的開發(fā)和測試。
[0005]如何設(shè)計適用于智能卡芯片程序測試，對仿真器硬件要求不高，軟硬件設(shè)計簡單，成本低，支持測試覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器?為解決此問題，本發(fā)明提出一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是，如何設(shè)計一種支持測試覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器。
[0007]本發(fā)明的仿真器包括調(diào)試控制模塊、芯片功能模塊、覆蓋率統(tǒng)計模塊3部分:調(diào)試控制模塊，用于將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出，對芯片功能模塊進(jìn)行調(diào)試;芯片功能模塊，用于仿真芯片功能，包括CPU_DBG、AHB總線、芯片程序存儲器、外設(shè);覆蓋率統(tǒng)計模塊，用于對程序執(zhí)行的地址信息進(jìn)行實時記錄，包括統(tǒng)計模塊、寄存器、接口轉(zhuǎn)換模塊、選擇模塊、統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器。
[0008]各組件功能說明如下:
[0009]CPU_DBG，是指芯片的CPU及調(diào)試模塊，在調(diào)試控制模塊控制下執(zhí)行程序；
[0010]AHB總線，是指AHB接口的AHB總線控制器模塊，是CPU_DBG與AHB外設(shè)的接口 ；
[0011]芯片程序存儲器，用于存儲芯片執(zhí)行的程序；
[0012]外設(shè)，是指除芯片程序存儲器外，芯片的其它AHB外設(shè)；
[0013]統(tǒng)計模塊，使用CPU_DBGPC接口信號和AHB總線AHB接口信號，將程序執(zhí)行的地址信息記錄到統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中，上述的地址信息就是統(tǒng)計數(shù)據(jù)；
[0014]寄存器，產(chǎn)生統(tǒng)計程序的起始地址、統(tǒng)計使能控制信號，輸出給統(tǒng)計模塊，控制統(tǒng)計模塊實現(xiàn)的具體功能；
[0015]接口轉(zhuǎn)換模塊，將AHB總線的AHB接口信號，轉(zhuǎn)換為寄存器接口信號和RAM接口信號，CPU_DBG通過AHB總線、接口轉(zhuǎn)換模塊完成對寄存器和統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器的讀寫訪問；
[0016]選擇模塊，CPILDBG輸出調(diào)試模式信號，選擇統(tǒng)計模塊或者接口轉(zhuǎn)換模塊連接到統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器；
[0017]統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲統(tǒng)計模塊記錄程序執(zhí)行的地址信息數(shù)據(jù)。
[0018]各組件連接關(guān)系如下:
[0019]CPU_DBG與調(diào)試控制模塊、AHB總線、統(tǒng)計模塊、選擇模塊相連，AHB總線與CPU_DBG、芯片程序存儲器、外設(shè)、統(tǒng)計模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊相連，統(tǒng)計模塊與CPU_DBG、AHB總線、寄存器、選擇模塊相連，接口轉(zhuǎn)換模塊與AHB總線、寄存器、選擇模塊相連，選擇模塊還與統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器相連。
[0020]本發(fā)明的仿真器針對AHB總線的CPU芯片進(jìn)行設(shè)計，在原有仿真器硬件上增加覆蓋率統(tǒng)計模塊，使用AHB總線、CPU及調(diào)試模塊的信號，采用將程序執(zhí)行的地址在統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的地址位置進(jìn)行打標(biāo)的方式，實現(xiàn)程序執(zhí)行地址信息的記錄;將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出，使用程序軟件可以計算得到程序執(zhí)行過的地址，再與程序全部執(zhí)行的地址數(shù)據(jù)相比，計算出當(dāng)前測試達(dá)到的程序覆蓋率。
[0021]在完成測試后，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中所有的數(shù)據(jù)都為有效數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器每一 bit與芯片程序存儲器地址對應(yīng)，在第一次統(tǒng)計前，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器全部bit清除為0，完成測試統(tǒng)計后，程序執(zhí)行過的地址對應(yīng)的bit標(biāo)識為I，根據(jù)標(biāo)識I的bit地址，以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)與芯片程序存儲器地址對應(yīng)關(guān)系，計算出當(dāng)前程序執(zhí)行過的實際地址。仿真器支持統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中統(tǒng)計數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出，支持程序測試停止后再次繼續(xù)測試，將當(dāng)前測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出，再次測試時將上述的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)入統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器后，基于前一次的測試覆蓋率結(jié)果繼續(xù)進(jìn)行測試。由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中所有的數(shù)據(jù)都為有效數(shù)據(jù)，第一次統(tǒng)計測試前，必需將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器全部bit清除為O;如果是基于以前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行測試，要先導(dǎo)入已有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器全區(qū)初始化之后再繼續(xù)測試。統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器每一 bit與芯片程序存儲器地址對應(yīng)，是指統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器每一 bit的地址與芯片程序存儲器中數(shù)據(jù)的字節(jié)地址，或是半字地址，或是字地址相對應(yīng)，與統(tǒng)計的內(nèi)容有關(guān)，例:ARM中指令是半字或字長度，就按最小長度半字來統(tǒng)計，Ibit表示的程序存儲器中I個半字的地址，例:AHB總線對常量數(shù)據(jù)支持字節(jié)操作，Ibit表示的程序存儲器中I個字節(jié)的地址。因此統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器容量大小是芯片程序存儲器容量的1/8，或是1/16，或是1/32。程序?qū)ν坏刂范啻卧L問只用Ibit表示，當(dāng)程序長時間測試，統(tǒng)計數(shù)據(jù)大小不會增加，一直為統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器的容量大小。
[0022]通過配置仿真器覆蓋率統(tǒng)計模塊中的寄存器，實現(xiàn)統(tǒng)計功能開關(guān)控制，更改統(tǒng)計程序的起始地址的功能。對統(tǒng)計功能開關(guān)控制，使仿真器使用更方便，只需要統(tǒng)計覆蓋率時打開統(tǒng)計功能。當(dāng)仿真器設(shè)計時對統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器容量有限制，不能與芯片程序存儲器全部地址對應(yīng)時，通過更改起始地址，實現(xiàn)對指定的一段程序進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用更新起始地址多次測試的方式，實現(xiàn)對芯片程序存儲器所有程序的測試覆蓋率統(tǒng)計分析。此方法解決了統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器容量較大的問題，用小容量的存儲器也可實現(xiàn)所有程序的測試覆蓋率分析；由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)只在測試完成后導(dǎo)出，對數(shù)據(jù)導(dǎo)出的速度沒有嚴(yán)格要求，仿真器設(shè)計實現(xiàn)更容易。
[0023]本發(fā)明的仿真器支持代碼覆蓋率、分支覆蓋率、數(shù)據(jù)覆蓋率統(tǒng)計功能，在統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中分別用CodeMark區(qū)、SwitchMarkE、DataMark區(qū)3塊獨立區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，代碼覆蓋率統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲在CodeMark區(qū)，分支覆蓋率統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲在SwitchMark區(qū)，數(shù)據(jù)覆蓋率統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲在DataMark區(qū)。代碼覆蓋率用于分析當(dāng)前測試是否對程序中所有函數(shù)進(jìn)行測試，分支覆蓋率用于分析當(dāng)前測試是否測試程序中所有功能分支，數(shù)據(jù)覆蓋率用于分析程序中設(shè)計的常量是否全部使用，上述三種覆蓋率用于分析測試點的全面性，被測程序的正確性，減少程序中多余代碼，優(yōu)化程序性能，根據(jù)未測試到的地址信息，能夠定位被測程序中具體的功能函數(shù)，進(jìn)一步分析是測試點不全還是被測程序設(shè)計問題。
[0024]代碼覆蓋率是指測試的指令取指執(zhí)行過的地址個數(shù)，與指令取指全部執(zhí)行的地址個數(shù)相比，得到的百分比數(shù)值，上述地址個數(shù)是指不同地址的個數(shù)，相同地址執(zhí)行多次按I個計算。分支覆蓋率是指，測試的程序執(zhí)行過的跳轉(zhuǎn)指令地址個數(shù)除以2，與程序全部跳轉(zhuǎn)指令的地址個數(shù)相比，得到的百分比數(shù)值，上述跳轉(zhuǎn)指令地址個數(shù)是指相同地址的跳轉(zhuǎn)指令，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)和不跳轉(zhuǎn)兩個分支按2個計算，相同地址同一分支執(zhí)行多次按I個計算;一條跳轉(zhuǎn)指令用2bit數(shù)據(jù)存儲，未執(zhí)行過數(shù)據(jù)為00，執(zhí)行后進(jìn)行過跳轉(zhuǎn)用01表示，未進(jìn)行跳轉(zhuǎn)用10表示，如果兩個分支都執(zhí)行過用11表示。數(shù)據(jù)覆蓋率是指測試的程序讀取程序區(qū)的常量地址個數(shù)，與程序區(qū)所有常量地址個數(shù)相比，得到的百分比數(shù)值，上述常量地址個數(shù)是指不同地址常量的個數(shù)，相同地址常量程序讀取多次按I個計算。
【附圖說明】
[0025]圖1是支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖2是存儲格式對比示意圖。
[0027]圖3是存儲器地址映射示意圖。
[0028]圖4是覆蓋率統(tǒng)計功能使用流程圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明仿真器進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]如圖1所示，仿真器包括調(diào)試控制模塊1、芯片功能模塊2和覆蓋率統(tǒng)計模塊3，芯片功能模塊2包括CPU_DBG4、AHB總線、芯片程序存儲器5、外設(shè)6，覆蓋率統(tǒng)計模塊3包括統(tǒng)計模塊7、寄存器8、接口轉(zhuǎn)換模塊9、選擇模塊10、統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11。
[0031]調(diào)試控制模塊I與CPU_DBG4相連，CPU_DBG4經(jīng)過AHB總線訪問芯片程序存儲器5和外設(shè)6<XPU_DBG4在調(diào)試控制模塊I控制下將程序下載到芯片程序存儲器5，并執(zhí)行單步、停止、運(yùn)行等操作。AHB總線上連接接口轉(zhuǎn)換模塊9，接口轉(zhuǎn)換模塊9與寄存器8、選擇模塊10相連。統(tǒng)計模塊7和CPU_DBG4的PC接口、AHB總線的AHB接口、寄存器8、選擇模塊10相連，選擇模塊10還與統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11相連。
[0032]CPU_DBG4的PC接口包括以下主要信號:程序當(dāng)前指令PC值、當(dāng)前指令執(zhí)行完成信號，當(dāng)前指令是否為跳轉(zhuǎn)指令信號，當(dāng)前指令是否執(zhí)行跳轉(zhuǎn)的信號，通過上述4個信號，能夠得到程序執(zhí)行的地址，跳轉(zhuǎn)指令地址，以及CPU是否執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令;AHB總線的AHB接口為標(biāo)準(zhǔn)的AMBA總線接口，通過此接口信號，能夠得到程序執(zhí)行時讀取了芯片程序存儲器中哪些地址的常量。
[0033]CPU_DBG^t出調(diào)試模式信號為I時，表示CPU_DBG4進(jìn)入調(diào)試模式，接口轉(zhuǎn)換模塊9經(jīng)選擇模塊10與統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11連接進(jìn)行通訊;CPU_DBG4輸出調(diào)試模式信號為O時，表示CPU_DBG4進(jìn)入運(yùn)行模式，統(tǒng)計模塊7經(jīng)選擇模塊10與統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11連接進(jìn)行通訊。
[0034]仿真器支持3種操作:寄存器讀寫操作、統(tǒng)計模塊記錄數(shù)據(jù)操作、統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器讀寫操作。
[0035]寄存器讀寫操作:調(diào)試控制模塊I控制CPU_DBG4進(jìn)入調(diào)試模式，經(jīng)過AHB總線AHB接、接口轉(zhuǎn)換模塊9，對寄存器8進(jìn)行讀寫操作。通過對寄存器8設(shè)置，產(chǎn)生程序統(tǒng)計的起始地址、開啟或關(guān)閉統(tǒng)計功能的控制信號，并輸出給統(tǒng)計模塊，改變統(tǒng)計模塊實現(xiàn)的具體功能。
[0036]統(tǒng)計模塊記錄數(shù)據(jù)操作:調(diào)試控制模塊I控制CPU_DBG4進(jìn)入運(yùn)行模式，輸出調(diào)試模式信號為0，寄存器8輸出的起始地址、控制信號的到統(tǒng)計模塊7，當(dāng)統(tǒng)計功能開啟時，使用CPU_DBG PC接口信號和AHB總線AHB接口信號，生成程序執(zhí)行的地址信息，經(jīng)過選擇模塊10將地址信息數(shù)據(jù)實時寫入統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11。
[0037]統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器讀寫操作:調(diào)試控制模塊I控制CPU_DBG4進(jìn)入調(diào)試模式，輸出調(diào)試模式信號為1，經(jīng)過CPU_DBG4、AHB總線AHB接、接口轉(zhuǎn)換模塊9、選擇模塊10，對統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11進(jìn)行讀寫操作。此操作用于將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)行分析，或?qū)⒁郧吧傻慕y(tǒng)計數(shù)據(jù)下載到統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器11中，繼續(xù)測試進(jìn)行覆蓋率統(tǒng)計。
[0038]如圖2所示，左側(cè)存儲器A表示統(tǒng)計功能常用的存儲格式，統(tǒng)計數(shù)據(jù)采用壓縮數(shù)據(jù)包的形式從存儲器低端0x00地址順序存儲，隨著統(tǒng)計時間加長，數(shù)據(jù)也會越來越多，長時間的測試統(tǒng)計，要求存儲器容量足夠大，或是能夠?qū)?shù)據(jù)實時導(dǎo)出；右側(cè)存儲器B表示本發(fā)明的統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲格式，全區(qū)的數(shù)據(jù)初始化為0，執(zhí)行過的地址標(biāo)記為I，由于此存儲器與芯片程序存儲器實現(xiàn)地址對應(yīng)映射關(guān)系，程序長時間測試只是在相同地址上重復(fù)寫I操作，存儲器容量不需增加。當(dāng)程序經(jīng)測試后，仍有程序代碼對應(yīng)的位值標(biāo)識為O，說明測試程序的測試點不全，或設(shè)計的程序中有多余代碼不會執(zhí)行，根據(jù)測試覆蓋率結(jié)果優(yōu)化測試程序或是被測程序。
[0039]如圖3所示，給出芯片程序存儲器和統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器地址映射關(guān)系，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器分為CodeMark區(qū)、SwitchMark區(qū)、DataMark區(qū)3塊，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器每一bit的地址與芯片程序存儲器中數(shù)據(jù)的字節(jié)地址，或是半字地址，或是字地址相對應(yīng)，因此每塊的容量可能不同，但映射到芯片程序存儲器的統(tǒng)計起始地址和結(jié)束的地址相同。當(dāng)芯片程序存儲器容量較小時，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器可以對芯片程序存儲器全片進(jìn)行地址映射，使用時不需修改統(tǒng)計起始地址；當(dāng)芯片程序存儲器容量較大時，只能對芯片程序存儲器部分地址進(jìn)行映射，此時通過修改統(tǒng)計起始地址，對芯片程序存儲器中任一段程序進(jìn)行測試和覆蓋率統(tǒng)計。
[0040]如圖4所示，給出覆蓋率統(tǒng)計功能使用流程圖，流程圖中介紹第一次使用統(tǒng)計功能如何操作，已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)或修改程序統(tǒng)計起始地址時如何繼續(xù)測試，按以下步驟操作，進(jìn)行程序測試及覆蓋率分析，改進(jìn)測試程序及被測程序:
[0041 ]步驟I，調(diào)試控制模塊控制CPU_DBG進(jìn)入調(diào)試模式，調(diào)試模式信號變?yōu)镮表示有效，此時調(diào)試控制模塊能夠讀寫寄存器和統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器；
[0042]步驟2，如果已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)繼續(xù)統(tǒng)計，先從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中獲取統(tǒng)計起始地址，并執(zhí)行步驟3，否則第一次使用時先配置寄存器，設(shè)置統(tǒng)計起始地址、開啟統(tǒng)計功能，并清除統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器，將全片數(shù)據(jù)寫為O，接著執(zhí)行步驟4;
[0043]步驟3，配置寄存器，設(shè)置統(tǒng)計起始地址、開啟統(tǒng)計功能，并向統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器下載已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)；
[0044]步驟4，調(diào)試控制模塊控制CPU_DBG進(jìn)入運(yùn)行模式，調(diào)試模式信號變?yōu)镺表示無效，此時統(tǒng)計模塊能夠?qū)懡y(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器；
[0045]步驟5，運(yùn)行程序進(jìn)行測試，統(tǒng)計模塊將生成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)寫入統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器；
[0046]步驟6，調(diào)試控制模塊設(shè)置CPU_DBG進(jìn)入調(diào)試模式，此時程序停止運(yùn)行；
[0047]步驟7，調(diào)試控制模塊將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出；
[0048]步驟8，如果需要更新統(tǒng)計起始地址繼續(xù)測試執(zhí)行步驟2，否則配置寄存器關(guān)閉統(tǒng)計功能；
[0049]步驟9，分析合并導(dǎo)出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，計算出程序測試覆蓋率，包括代碼覆蓋率、分支覆蓋率、數(shù)據(jù)覆蓋率；
[0050]步驟10，根據(jù)測試覆蓋率結(jié)果分析測試點全面性、程序正確性，對測試程序及被測程序進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。
【主權(quán)項】
1.一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，其特征在于，所述仿真器針對AHB總線的CPU芯片，增加覆蓋率統(tǒng)計模塊，使用AHB總線、CPU及調(diào)試模塊的信號，采用將程序執(zhí)行的地址在統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的地址位置進(jìn)行打標(biāo)的方式，實現(xiàn)程序執(zhí)行地址信息的記錄，將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出，使用程序軟件可以計算得到程序執(zhí)行過的地址，再與程序全部執(zhí)行的地址數(shù)據(jù)相比，計算出當(dāng)前測試達(dá)到的程序覆蓋率； 所述仿真器包括:調(diào)試控制模塊、芯片功能模塊、覆蓋率統(tǒng)計模塊3部分； 調(diào)試控制模塊，用于將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出，對芯片功能模塊進(jìn)行調(diào)試； 芯片功能模塊，用于仿真芯片功能，包括CPU_DBG、AHB總線、芯片程序存儲器、外設(shè)； 覆蓋率統(tǒng)計模塊，用于對程序執(zhí)行的地址信息進(jìn)行實時記錄，包括統(tǒng)計模塊、寄存器、接口轉(zhuǎn)換模塊、選擇模塊、統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器； 各組件功能說明如下: CPU_DBG，是指芯片的CRJ及調(diào)試模塊，在調(diào)試控制模塊控制下執(zhí)行程序； AHB總線，是指AHB接口的AHB總線控制器模塊，是CPU_DBG與AHB外設(shè)的接口 ； 芯片程序存儲器，用于存儲芯片執(zhí)行的程序； 外設(shè)，是指除芯片程序存儲器外，芯片的其它AHB外設(shè)； 統(tǒng)計模塊，使用CPU_DBG PC接口信號和AHB總線AHB接口信號，將程序執(zhí)行的地址信息記錄到統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中，上述的地址信息就是統(tǒng)計數(shù)據(jù)； 寄存器，產(chǎn)生統(tǒng)計程序的起始地址、統(tǒng)計使能控制信號，輸出給統(tǒng)計模塊，控制統(tǒng)計模塊實現(xiàn)的具體功能； 接口轉(zhuǎn)換模塊，將AHB總線的AHB接口信號，轉(zhuǎn)換為寄存器接口信號和RAM接口信號，CPU_DBG通過AHB總線、接口轉(zhuǎn)換模塊完成對寄存器和統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器的讀寫訪問； 選擇模塊，CPILDBG輸出調(diào)試模式信號，選擇統(tǒng)計模塊或者接口轉(zhuǎn)換模塊連接到統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器； 統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲統(tǒng)計模塊記錄程序執(zhí)行的地址信息數(shù)據(jù)； 各組件連接關(guān)系如下: CPU_DBG與調(diào)試控制模塊、AHB總線、統(tǒng)計模塊、選擇模塊相連，AHB總線還連接芯片程序存儲器、外設(shè)、統(tǒng)計模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊，統(tǒng)計模塊和接口轉(zhuǎn)換模塊還分別連接到寄存器、選擇模塊，選擇模塊還與統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，其特征在于，所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中所有的數(shù)據(jù)都為有效數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器每一 bit與芯片程序存儲器地址對應(yīng)，在第一次統(tǒng)計前，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器全部bi t清除為O，完成測試統(tǒng)計后，程序執(zhí)行過的地址對應(yīng)的bit標(biāo)識為I，根據(jù)標(biāo)識I的bit地址，以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)與芯片程序存儲器地址對應(yīng)關(guān)系，計算出當(dāng)前程序執(zhí)行過的實際地址。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，其特征在于，所述仿真器支持程序測試停止后再次繼續(xù)測試，將當(dāng)前測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出，再次測試時將上述的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)入后繼續(xù)進(jìn)行測試。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，其特征在于，所述仿真器通過配置覆蓋率統(tǒng)計模塊中的寄存器，實現(xiàn)統(tǒng)計功能開關(guān)控制，更改統(tǒng)計程序的起始地址的功能；當(dāng)仿真器的統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器容量有限制，不能與芯片程序存儲器全部地址對應(yīng)時，通過更改起始地址，實現(xiàn)對指定的一段程序進(jìn)行測試統(tǒng)計分析，采用更新起始地址多次測試的方式，實現(xiàn)對芯片程序存儲器所有程序的測試覆蓋率統(tǒng)計分析。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，其特征在于，所述仿真器支持代碼覆蓋率、分支覆蓋率、數(shù)據(jù)覆蓋率統(tǒng)計功能，在統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中分別用CodeMark區(qū)、SwitchMark區(qū)、DataMark區(qū)3塊獨立的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，代碼覆蓋率統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲在CodeMark區(qū)，分支覆蓋率統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲在SwitchMark區(qū)，數(shù)據(jù)覆蓋率統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲在DataMark區(qū)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，其特征在于代碼覆蓋率用于分析當(dāng)前測試是否對程序中所有函數(shù)進(jìn)行測試，分支覆蓋率用于分析當(dāng)前測試是否測試程序中所有功能分支，數(shù)據(jù)覆蓋率用于分析程序中設(shè)計的常量是否全部使用，上述三種覆蓋率用于分析測試點的全面性，被測程序的正確性，根據(jù)未測試到的地址信息能夠定位被測程序中具體的功能函數(shù)，進(jìn)一步分析是測試點不全還是被測程序設(shè)計問題。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支持覆蓋率統(tǒng)計功能的仿真器及方法，其特征在于，所述方法按以下步驟操作，進(jìn)行程序測試及覆蓋率分析，改進(jìn)測試程序及被測程序: 步驟I，調(diào)試控制模塊控制CPU_DBG進(jìn)入調(diào)試模式，調(diào)試模式信號變?yōu)镮表示有效，此時調(diào)試控制模塊能夠讀寫寄存器和統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器； 步驟2，如果已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)繼續(xù)統(tǒng)計，先從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中獲取統(tǒng)計起始地址，并執(zhí)行步驟.3，否則第一次使用時先配置寄存器，設(shè)置統(tǒng)計起始地址、開啟統(tǒng)計功能，并清除統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器，將全片數(shù)據(jù)寫為O，接著執(zhí)行步驟4; 步驟3，配置寄存器，設(shè)置統(tǒng)計起始地址、開啟統(tǒng)計功能，并向統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器下載已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)； 步驟4，調(diào)試控制模塊控制CPILDBG進(jìn)入運(yùn)行模式，調(diào)試模式信號變?yōu)镺表示無效，此時統(tǒng)計模塊能夠?qū)懡y(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器； 步驟5，運(yùn)行程序進(jìn)行測試，統(tǒng)計模塊將生成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)寫入統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器； 步驟6，調(diào)試控制模塊設(shè)置CPILDBG進(jìn)入調(diào)試模式，此時程序停止運(yùn)行； 步驟7，調(diào)試控制模塊將統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲器中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出； 步驟8，如果需要更新統(tǒng)計起始地址繼續(xù)測試執(zhí)行步驟2，否則配置寄存器關(guān)閉統(tǒng)計功會K; 步驟9，分析合并導(dǎo)出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，計算出程序測試覆蓋率，包括代碼覆蓋率、分支覆蓋率、數(shù)據(jù)覆蓋率； 步驟10，根據(jù)測試覆蓋率結(jié)果分析測試點全面性、程序正確性，對測試程序及被測程序進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。
【文檔編號】G06F11/36GK106066822SQ201610352697
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月26日 公開號201610352697.8, CN 106066822 A, CN 106066822A, CN 201610352697, CN-A-106066822, CN106066822 A, CN106066822A, CN201610352697, CN201610352697.8
【發(fā)明人】張洪波
【申請人】北京中電華大電子設(shè)計有限責(zé)任公司