CC-NUMA系统中Cache一致性协议模拟验证方法研究

发布时间：2020-05-18 07:11

【摘要】： Cache一致性协议作为CC-NUMA(Cache Coherency Non-Uniform Memory Access)系统的硬件基础,在系统设计过程中占有举足轻重的地位。大规模的CC-NUMA系统往往采用复杂的多层Cache一致性协议,通常难以对这种复杂协议进行完全形式化验证,因此软件模拟验证仍然在大规模CC-NUMA系统的Cache一致性协议验证中扮演着重要角色。本文针对某型CC-NUMA系统,重点研究了对其Cache一致性协议进行模拟验证的问题。设计了一套覆盖率驱动的高效Cache一致性协议模拟验证方法,并使用SystemC实现了验证系统。本文的主要工作和贡献如下: 1.在分析目标系统协议表的基础上设计了一套覆盖率驱动的Cache一致性协议伪随机模拟验证方法; 2.使用SystemC语言实现了全系统模拟器。在此基础上,为了加速模拟器执行,针对验证目标系统的特点,提出了一种基于MPI并行函数库的SystemC模拟应用分布式并行化方法,并基于此方法设计实现了一个支持模拟验证系统并行执行的分布式并行系统模拟器; 3.基于朴素贝叶斯方法提出了一种用于测试激励自动生成的有效测试激励分类算法。使用此算法设计并实现了一个有效测试激励分类器,并将其应用到验证系统中。该分类器将随机产生的测试激励中不具有运行价值的无效测试激励滤除,提高了测试激励的产生效率; 4.基于相关分析提出了一种用于测试激励自动生成的验证结果快速扩展算法。使用此算法设计并实现了一个验证结果扩展器,并将其应用到验证系统中。该验证结果扩展器对已运行过的测试激励施加偏置,通过运行带偏置的测试激励,快速覆盖已被覆盖验证目标的相似项目。基于上述研究成果建立的完整高效率Cache一致性协议验证系统已经成功的应用于某型CC-NUMA系统的Cache一致性协议验证工作中,应用结果表明了本文方法的有效性。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP306

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