[发明专利]一种基于差异测试的FPGA综合工具缺陷检测方法

权利要求书

1.一种基于差异测试的FPGA综合工具缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建FPGA综合工具测试用例种子库；

步骤2：基于遗传算法，对测试种子用例按照测试效果的优先从高到低进行排序，并依次执行；

对测试用例优先排序问题的一般性描述为：测试用例集T，测试用例的全排列集PT，排序目标函数f(x)：PT→R；

寻找T'∈PT，使得对任意T″∈PT，有f(T')≥f(T″)，其中，T'、T″表示在测试用例的全排列集中任意选取的测试用例序列，T″≠T'；

首先，定义基于测试点覆盖的评价指标APTC，即测试用例使用个数和检测错误个数之间的关系进行量化；设测试用例集T有n个测试用例，能够检测出m个缺陷；对一个给定的测试用例执行次序，TF_i表示首个可检测到第i个缺陷的测试用例在该执行次序中所处的次序，则APTC的计算公式为：

其中，APTC∈(0,100％)，其取值越高，则缺陷检测速度越快；

然后，基于遗传算法适应度函数，其值介于0-1之间，即评价指标APTC指导遗传算法进行搜索

步骤3：选取测试用例P，其中，选取测试用例遵循以下条件：

如果执行的是初始测试，则从步骤2中的种子库中随机选取测试用例，否则，根据测试用例APTC的取值从大到小进行选择；

步骤4：变异测试用例，得到新的测试用例P'；

步骤5：使用待测的FPGA综合工具，并选取至少2个现有的参考工具，对步骤4中生成的变异测试代码P'进行转换，得到测试代码HDL的综合网表netlist；

步骤6：判断是否有工具出现崩溃现象；如果出现测试奔溃情况，则直接进行bug报告生成并存储；如果参考工具和待测工具都对测试用例转换成功，则执行步骤7；

步骤7：对比现有的参考工具和待测的FPGA综合工具的转换结果；当测试用例被综合工具综合后形成网表文件.edf，综合工具调用自带的仿真工具进行功能仿真得出结果；

步骤8：比较上一步的仿真结果是否相同，若相同，表示选取的测试用例不适合，返回步骤3，若不相同，则生成并存储bug报告结果。

2.如权利要求1所述的一种基于差异测试的FPGA综合工具缺陷检测方法，其特征在于，步骤4中生成和测试用例等价的变异代码，使用原始的AST来分析测试用例并将其进行等价变异；

分析测试用例的AST的语句，如果某一条语句未执行且其孩子也未被执行，则标记该语句为未执行语句，并对其语句进行删除或者插入操作，当进行删除该语句时，将移除它在AST子树的所有相关的词句，包括其孩子语句，当进行插入代码段时，无限制插入语句到这些标记的未执行语句。

3.如权利要求1所述的一种基于差异测试的FPGA综合工具缺陷检测方法，其特征在于，步骤6判断是否有工具出现崩溃的方法为，在FPGA综合工具中，对于一个设计的测试用例会产生一个与其进行比较的等效的netlist网表，即综合工具Verilog设计的输出与转换生成的网表在时钟边缘总是相等，当两者不相等时判定其执行崩溃。

4.如权利要求1所述的一种基于差异测试的FPGA综合工具缺陷检测方法，其特征在与，步骤7中对比转换结果时，FPGA综合工具借助综合后的3个*.v文件，一个是testbench文件，一个是工具生成的xxx_synthesis.v，另一个是glbl.v文件来创建新的工程对其进行仿真。

5.如权利要求1所述的一种基于差异测试的FPGA综合工具缺陷检测方法，其特征在于，选取2个现有的参考工具，其中参考工具1为Yosys 0.9，参考工具2为Vivado 18.2。