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申请/专利权人：中国科学院软件研究所

摘要：本发明公开了一种面向RISC‑V处理器特权指令集一致性的形式验证方法及装置，所述方法包括：在Chisel设计的待验证处理器中引出指令信号、通用寄存器信号、访存信号、控制和状态寄存器信号、TLB页表翻译信号到信号同步模块；将指令信号作为特权指令集参考模型执行的指令输入，并将通用寄存器信号、访存信号、控制和状态寄存器信号、TLB页表翻译信号与特权指令集参考模型的执行结果是否一致设为待验证性质；将特权指令集参考模型、待验证处理器、信号同步模块与待验证性质共同转换迁移系统模型；基于迁移系统模型，交由模型检测算法进行求解，得到待验证处理器的验证结果。本发明可以对RISC‑V特权指令集进行一致性验证。

主权项：1.一种面向RISC-V处理器特权指令集一致性的形式验证方法，其特征在于，所述方法包括：在Chisel设计的待验证处理器中引出指令信号、通用寄存器信号、访存信号、控制和状态寄存器信号、TLB页表翻译信号到信号同步模块；其中，所述信号同步模块用于对指令信号、通用寄存器信号、访存信号、控制和状态寄存器信号和TLB页表翻译信号进行信号同步处理；将所述指令信号作为特权指令集参考模型执行的指令输入，并将所述通用寄存器信号、所述访存信号、所述控制和状态寄存器信号、所述TLB页表翻译信号与所述特权指令集参考模型的执行结果是否一致设为待验证性质；其中，所述特权指令集参考模型是由Chisel编写，且表达RISC-V特权指令集规范中约定行为的模型；将所述通用寄存器信号、所述访存信号、所述控制和状态寄存器信号、所述TLB页表翻译信号与所述特权指令集参考模型的执行结果是否一致设为待验证性质，包括：通过信号同步机制进行获取所述通用寄存器信号、所述访存信号、所述控制和状态寄存器信号、所述TLB页表翻译信号与所述特权指令集参考模型的执行结果；其中，所述信号同步机制包括：通过嵌套多个RegNext函数实现固定周期信号的后延，所述固定周期信号包括：通用寄存器信号；和，将非固定周期信号记录于队列内，并在待验证处理器完成指令后，且参考模型执行指令时，对队列进行非固定周期信号读取，以完成对非固定周期信号的同步，所述非固定周期信号包括：访存信号、控制和状态寄存器信号；和，设计多个队列存储访存不同页表级的TLB页表翻译信号，并在待验证处理器执行指令时将TLB页表信号存储到多个队列中，在参考模型执行指令时对多个队列进行TLB页表翻译信号读取，以完成TLB页表翻译信号的同步；基于信号同步机制的获取结果，设置待验证性质；将特权指令集参考模型、待验证处理器、信号同步模块与待验证性质共同转换迁移系统模型；基于所述迁移系统模型，交由模型检测算法进行求解，得到所述待验证处理器的验证结果；其中，基于所述迁移系统模型，交由模型检测算法进行求解，得到所述待验证处理器的验证结果，包括：将迁移系统模型输出为BTOR2格式；调用模型检测算法，对BTOR2格式的迁移系统进行形式化验证，在满足指令验证范围约束的前提下，检查状态空间内是否有违反待验证性质的情况；如果发现反例，根据Chisel和BTOR2的对应关系生成反例波形。

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百度查询： 中国科学院软件研究所 面向RISC-V处理器特权指令集一致性的形式验证方法及装置