sv_analysis: decouple declarations and definitions
[openpower-isa.git] / src / openpower / test / state.py
index 4d904e9da5c483673e8d94bea8da6b4d13b77977..77e881c2a7438c0052085051a82092b0b47edade 100644 (file)
@@ -24,9 +24,52 @@ methods, the use of yield from/yield is required.
 
 from openpower.decoder.power_enums import XER_bits
 from openpower.util import log
+import os
+import sys
+
+global staterunner_factory
+staterunner_factory = {}
+
+
+def staterunner_add(name, kls):
+    log("staterunner_add", name, kls)
+    staterunner_factory[name] = kls
+
+
+# TBD an Abstract Base Class
+class StateRunner:
+    """StateRunner: an Abstract Base Class for preparing and running "State".
+    near-identical in concept to python unittest.TestCase
+    """
+    def __init__(self, name, kls):
+        staterunner_add(name, kls)
+        self.name = name
+
+    def setup_for_test(self):
+        if False: yield
+    def setup_during_test(self):
+        if False: yield
+    def prepare_for_test(self, test):
+        if False: yield
+    def run_test(self):
+        if False: yield
+    def end_test(self):
+        if False: yield
+    def cleanup(self):
+        if False: yield
 
 
 class State:
+    """State: Base class for the "state" of the Power ISA object to be tested
+    including methods to compare various registers and memory between
+    them.
+
+    All methods implemented must be generators.
+
+    GPRs and CRs - stored as lists
+    XERs/PC - simple members
+    memory - stored as a dictionary {location: data}
+    """
     def get_state(self):
         yield from self.get_intregs()
         yield from self.get_crregs()
@@ -36,23 +79,27 @@ class State:
 
     def compare(self, s2):
         # Compare int registers
-        for i, (self.intregs, s2.intregs) in enumerate(
+        for i, (intreg, intreg2) in enumerate(
                 zip(self.intregs, s2.intregs)):
-            log("asserting...reg", i, self.intregs, s2.intregs)
+            log("asserting...reg", i, intreg, intreg2)
             log("code, frepr(code)", self.code, repr(self.code))
-            self.dut.assertEqual(self.intregs, s2.intregs,
-                "int reg %d (%s) not equal (%s) %s. got %x  expected %x" %
+            self.dut.assertEqual(intreg, intreg2,
+                "int reg %d (%s) not equal (%s) %s. "
+                " got %x  expected %x at pc %x %x\n" %
                 (i, self.state_type, s2.state_type, repr(self.code),
-                self.intregs, s2.intregs))
+                intreg, intreg2, self.pc, s2.pc))
 
         # CR registers
-        for i, (self.crregs, s2.crregs) in enumerate(
+        for i, (crreg, crreg2) in enumerate(
+                zip(self.crregs, s2.crregs)):
+            log("asserting...cr", i, crreg, crreg2)
+
+        for i, (crreg, crreg2) in enumerate(
                 zip(self.crregs, s2.crregs)):
-            log("asserting...cr", i, self.crregs, s2.crregs)
-            self.dut.assertEqual(self.crregs, s2.crregs,
+            self.dut.assertEqual(crreg, crreg2,
                 "cr reg %d (%s) not equal (%s) %s. got %x  expected %x" %
                 (i, self.state_type, s2.state_type, repr(self.code),
-                self.crregs, s2.crregs))
+                crreg, crreg2))
 
         # XER
         self.dut.assertEqual(self.so, s2.so, "so mismatch (%s != %s) %s" %
@@ -67,14 +114,62 @@ class State:
             (self.state_type, s2.state_type, repr(self.code)))
 
     def compare_mem(self, s2):
-        for i, (self.mem, s2.mem) in enumerate(
-                  zip(self.mem, s2.mem)):
-            self.dut.assertEqual(self.mem, s2.mem,
-                "mem mismatch %s %d %s %s" % (self.code, i,
-                self.mem, s2.mem))
+        # copy dics to preserve state mem then pad empty locs since
+        # different Power ISA objects may differ how theystore memory
+        s1mem, s2mem = self.mem.copy(), s2.mem.copy()
+        for i in set(self.mem).difference(set(s2.mem)):
+            s2mem[i] = 0
+        for i in set(s2.mem).difference(set(self.mem)):
+            s1mem[i] = 0
+        for i in s1mem:
+            self.dut.assertEqual(s1mem[i], s2mem[i],
+                "mem mismatch location %d %s" % (i, self.code))
+
+    def dump_state_tofile(self, testname=None, testfile=None):
+        """dump_state_tofile:  Takes a passed in teststate object along
+        with a test name and generates a code file located at
+        /tmp/testfile/testname to set an expected state object
+        """
+        lindent = ' '*8 # indent for code
+        # create the path
+        if testname is not None:
+            path = "/tmp/expected/"
+            if testfile is not None:
+                path += testfile + '/'
+            os.makedirs(path, exist_ok=True)
+            sout = open("%s%s.py" % (path, testname), "a+")
+        else:
+            sout = sys.stdout
+
+        # pc and intregs
+        sout.write("%se = ExpectedState(pc=%d)\n" % (lindent, self.pc))
+        for i, reg in enumerate(self.intregs):
+            if(reg != 0):
+                msg = "%se.intregs[%d] = 0x%x\n"
+                sout.write( msg % (lindent, i, reg))
+        # CR fields
+        for i in range(8):
+            cri = self.crregs[i]
+            if(cri != 0):
+                msg = "%se.crregs[%d] = 0x%x\n"
+                sout.write( msg % (lindent, i, cri))
+        # XER
+        if(self.so != 0):
+            sout.write("%se.so = 0x%x\n" % (lindent, self.so))
+        if(self.ov != 0):
+            sout.write("%se.ov = 0x%x\n" % (lindent, self.ov))
+        if(self.ca != 0):
+            sout.write("%se.ca = 0x%x\n" % (lindent, self.ca))
+
+        if sout != sys.stdout:
+            sout.close()
 
 
 class SimState(State):
+    """SimState: Obtains registers and memory from an ISACaller object.
+    Note that yields are "faked" to maintain consistency and compatability
+    within the API.
+    """
     def __init__(self, sim):
         self.sim = sim
 
@@ -92,7 +187,7 @@ class SimState(State):
             yield
         self.crregs = []
         for i in range(8):
-            cri = self.sim.crl[7 - i].get_range().value
+            cri = self.sim.crl[i].get_range().value
             self.crregs.append(cri)
         log("class sim cr regs", list(map(hex, self.crregs)))
 
@@ -122,12 +217,21 @@ class SimState(State):
         if False:
             yield
         keys = list(self.sim.mem.mem.keys())
-        self.mem = []
+        self.mem = {}
+        # from each address in the underlying mem-simulated dictionary
+        # issue a 64-bit LD (with no byte-swapping)
         for k in keys:
-            self.mem.append(((k*8), self.sim.mem.mem[k]))
+            data = self.sim.mem.ld(k*8, 8, False)
+            self.mem[k*8] = data
 
 
 class ExpectedState(State):
+    """ExpectedState: A user defined state set manually.
+    No methods, just pass into what expected values you want to test
+    with against other states.
+
+    see openpower/test/shift_rot/shift_rot_cases2.py for examples
+    """
     def __init__(self, int_regs=None, pc=0, crregs=None,
                  so=0, ov=0, ca=0):
         if int_regs is None:
@@ -167,6 +271,17 @@ def state_add(name, kls):
 
 
 def TestState(state_type, to_test, dut, code=0):
+    """TestState: Factory that returns a TestState object loaded with
+    registers and memory that can then be compared.
+
+    state_type: Type of state to create from global state_factory dictionary
+    to_test: The Power ISA object to test
+    dut: The unittest object
+    code: Actual machine code of what is being tested
+
+    The state_type can be added to the factory types using the state_add
+    function in this module.
+    """
     state_class = state_factory[state_type]
     state = state_class(to_test)
     state.to_test = to_test
@@ -192,3 +307,18 @@ def teststate_check_regs(dut, states, test, code):
         state, against = slist[i], slist[i+1]
         state.compare(against)
 
+
+def teststate_check_mem(dut, states, test, code):
+    """teststate_check_mem: compares a set of Power ISA objects
+    to check if they have the same "state" (memory)
+    """
+    slist = []
+    # create one TestState per "thing"
+    for stype, totest in states.items():
+        state = yield from TestState(stype, totest, dut, code)
+        slist.append(state)
+    # compare each "thing" against the next "thing" in the list.
+    # (no need to do an O(N^2) comparison here, they *all* have to be the same
+    for i in range(len(slist)-1):
+        state, against = slist[i], slist[i+1]
+        state.compare_mem(against)