memtester4.3.0

前言

為一究memtester原理，現(xiàn)對(duì)其每個(gè)函數(shù)均按照如下格式進(jìn)行描述：

方法
原理
時(shí)間花銷

以下是對(duì)每個(gè)測(cè)試項(xiàng)的簡(jiǎn)要描述：

memtester-4.3.0	memtester-ARM
int test_stuck_address(bufa, count);	（√ ）先全部把地址值交替取反放入對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)位置，然后再讀出比較，重復(fù)2次（官網(wǎng)的重復(fù)了16次）：測(cè)試address bus
int test_random_value(bufa, bufb, count);	（√ ）等效test_random_comparison(bufa, bufb, count)：數(shù)據(jù)敏感型測(cè)試用例
int test_xor_comparison(bufa, bufb, count);	（-）與test_random_value比多了個(gè)異或操作，用戶場(chǎng)景之一，用例覆蓋。數(shù)據(jù)敏感/指令功能驗(yàn)證，同時(shí)可驗(yàn)證SAF；
int test_sub_comparison(bufa, bufb, count);	（-）與test_random_value比多了個(gè)減法操作，用戶場(chǎng)景之一，用例覆蓋。數(shù)據(jù)敏感/指令功能驗(yàn)證，同時(shí)可驗(yàn)證SAF；
int test_mul_comparison(bufa, bufb, count);	（-）與test_random_value比多了個(gè)乘法操作，用戶場(chǎng)景之一，用例覆蓋。數(shù)據(jù)敏感/指令功能驗(yàn)證，同時(shí)可驗(yàn)證SAF；
int test_div_comparison(bufa, bufb, count);	（-）與test_random_value比多了個(gè)除法操作，用戶場(chǎng)景之一，用例覆蓋。數(shù)據(jù)敏感/指令功能驗(yàn)證，同時(shí)可驗(yàn)證SAF；
int test_or_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）在test_random_comparison()里面合并了，用戶場(chǎng)景之一，用例覆蓋。數(shù)據(jù)敏感/指令功能驗(yàn)證，同時(shí)可驗(yàn)證SAF；
int test_and_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）在test_random_comparison()里面合并了，用戶場(chǎng)景之一，用例覆蓋。數(shù)據(jù)敏感/指令功能驗(yàn)證，同時(shí)可驗(yàn)證SAF；
int test_seqinc_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）這是 test_blockseq_comparison的一個(gè)子集；模擬客戶壓力測(cè)試場(chǎng)景。
int test_solidbits_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）固定全1后寫(xiě)入兩個(gè)buffer，然后讀出比較，然后全0寫(xiě)入讀出比較；這就是Zero-One算法，Breuer & Friedman 1976 ，檢測(cè)SAF的，算法是{w0,r0,w1,r1}時(shí)間復(fù)雜度是4N，又叫做MSCAN，驗(yàn)證每個(gè)cell能讀寫(xiě)，間接測(cè)試了stuck at fault
int test_checkerboard_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）把設(shè)定好的幾組Data BackGround，依次寫(xiě)入，然后讀出比較（注：論文里說(shuō)設(shè)計(jì)良好的Data background可以檢測(cè)出state coupling faults時(shí)間復(fù)雜度是4N，這是驗(yàn)證相鄰位置是否互相影響從而設(shè)計(jì)的用例。
int test_blockseq_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）一次寫(xiě)一個(gè)count大小的塊，寫(xiě)的值是拿byte級(jí)的數(shù)填充32bit，然后取出對(duì)比，接著重復(fù)256次；也是壓力用例，只是次數(shù)變多了；
int test_walkbits0_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）就是bit=1的位置在32bit里面移動(dòng)，每移動(dòng)一次就全部填滿buffer，先是從低位往高位移，再是從高位往低位移動(dòng)，(這么做的目的是啥？其中的一個(gè)目的是檢測(cè)NPSF其次是CFs，其次是數(shù)據(jù)敏感型異常檢測(cè)，注這里是32bit的，還有8bit的粒度更細(xì)了)
int test_walkbits1_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）與上同理，另注：早memtester86中這個(gè)算法叫做moving inversions algorithm
int test_bitspread_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）還是在32bit里面移動(dòng)，只是這次移動(dòng)的不是單單的一個(gè)0或者1，而是兩個(gè)1，這兩個(gè)1之間隔著兩個(gè)空位，（是臨近耦合異常的一種data pattern變體：兩個(gè)1之間間隔1個(gè)位置，然后同步移動(dòng)）
int test_bitflip_comparison(bufa, bufb, count);	（√ ）也是32bit里面的一個(gè)bit=1不斷移動(dòng)生成data pattern然后，每個(gè)pattern均執(zhí)行：｛取反交替寫(xiě)入a、b緩沖區(qū)，寫(xiě)完之后檢查一遍，然后不斷重復(fù)以下步驟八次｛用八個(gè)DMA從a緩沖區(qū)搬數(shù)據(jù)到b緩沖區(qū)，并行搬，模擬短時(shí)間內(nèi)反復(fù)讀寫(xiě)同一位置看是否有數(shù)據(jù)丟失異常｝｝核心思想：短時(shí)間內(nèi)反復(fù)讀寫(xiě)同一位置。
int test_8bit_wide_random(bufa, bufb, count）;	（√ ）以char指針存值，也就是每次存8bit，粒度更細(xì)；
int test_16bit_wide_random(bufa, bufb, count);	（√ ）以u(píng)nsigned short指針存值，也就是每次存16bit，不同粒度檢測(cè)；
×	int test_crosstalk_comparison(bufa, bufb, count)：[32個(gè)0,接著32bit里面1個(gè)0移動(dòng)]以這樣的模型疊加寫(xiě)入內(nèi)存；（只有上行，沒(méi)像有moving inversions algorithm一樣進(jìn)行反轉(zhuǎn)）

詳解函數(shù)

memtester-4.3.0 版本

方法test_stuck_address

函數(shù)名：int test_stuck_address(ulv *bufa, size_t count)
基本pattern按照下圖所示，j=0時(shí)，先把P1的地址值寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的內(nèi)存位置處，然后P2取反放入對(duì)應(yīng)位置處，如此反復(fù)；

然后下一輪開(kāi)始，即j=1，把上述步驟反過(guò)來(lái)再進(jìn)行一遍即可；

直到16輪結(jié)束，假若發(fā)生異常就把異常的地址直接返回即可！

目的（原理）

為了驗(yàn)證是否有地址無(wú)法訪問(wèn)，驗(yàn)證的是地址線。

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_stuck_address(ulv *bufa, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    unsigned int j;
    size_t i;
    off_t physaddr;
    printf("           ");
    fflush(stdout);
    for (j = 0; j < 16; j++) {
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        p1 = (ulv *) bufa;
        printf("setting %3u", j);
        fflush(stdout);
        for (i = 0; i < count; i++) {
            *p1 = ((j + i) % 2) == 0 ? (ul) p1 : ~((ul) p1);
            *p1++;
        }
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        printf("testing %3u", j);
        fflush(stdout);
        p1 = (ulv *) bufa;
        for (i = 0; i < count; i++, p1++) {
            if (*p1 != (((j + i) % 2) == 0 ? (ul) p1 : ~((ul) p1))) {
                if (use_phys) {
                    physaddr = physaddrbase + (i * sizeof(ul));
                    fprintf(stderr, 
                            "FAILURE: possible bad address line at physical "
                            "address 0x%08lx.\n", 
                            physaddr);
                } else {
                    fprintf(stderr, 
                            "FAILURE: possible bad address line at offset "
                            "0x%08lx.\n", 
                            (ul) (i * sizeof(ul)));
                }
                printf("Skipping to next test...\n");
                fflush(stdout);
                return -1;
            }
        }
    }
    printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b  \b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
    fflush(stdout);
    return 0;
}

ARM A53移植版本

int test_stuck_address(unsigned int *bufa, unsigned int count)
{   
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int j;
    int i;
    for(j = 0; j < 2; j++){
        p1 = (unsigned int *)bufa;
        for(i = 0; i < count; i++){
            *p1 = ((j + i) % 2) == 0 ? (unsigned int)p1 : (~(unsigned int)p1);
            p1++;
        }
        p1 = (unsigned int *)bufa;
        for(i = 0; i < count; i++, p1++){
            if (*p1 != (((j + i) % 2) == 0 ? (unsigned int) p1 : ~((unsigned int) p1))){
                #ifdef PRINTK
                printk("[DRAM]test_stuck_address: %x is %x error\n", p1,(unsigned int)*p1);
                #endif
        if(((j + i) % 2) == 0){
            return (((unsigned int) p1)^(*p1));
        }
        else{
            return ((~((unsigned int) p1))^(*p1));
        }               
            }
        }
    }
    return 0;
}

方法test_random_value

函數(shù)名：int test_random_value(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count)

開(kāi)了兩個(gè)Buffer區(qū)域，然后同時(shí)寫(xiě)入隨機(jī)值，寫(xiě)完count個(gè)之后，用compare_regions(bufa, bufb, count)函數(shù)來(lái)對(duì)比驗(yàn)證。

int compare_regions(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    int r = 0;
    size_t i;
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    off_t physaddr;
    for (i = 0; i < count; i++, p1++, p2++) {
        if (*p1 != *p2) {
            if (use_phys) {
                physaddr = physaddrbase + (i * sizeof(ul));
                fprintf(stderr, 
                        "FAILURE: 0x%08lx != 0x%08lx at physical address "
                        "0x%08lx.\n", 
                        (ul) *p1, (ul) *p2, physaddr);
            } else {
                fprintf(stderr, 
                        "FAILURE: 0x%08lx != 0x%08lx at offset 0x%08lx.\n", 
                        (ul) *p1, (ul) *p2, (ul) (i * sizeof(ul)));
            }
            /* printf("Skipping to next test..."); */
            r = -1;
        }
    }
    return r;
}

目的（原理）

目的是測(cè)試data bus，以及某種數(shù)據(jù)pattern是否會(huì)導(dǎo)致cell無(wú)法讀寫(xiě)，類似于軟件測(cè)試?yán)锩娴腗onkey test；

其中有幾個(gè)注意點(diǎn)：

這里開(kāi)源版本是沒(méi)有底層加速優(yōu)化的，一個(gè)個(gè)地往內(nèi)存地址寫(xiě)數(shù)據(jù)，每寫(xiě)一個(gè)就要fflush操作一些，免得數(shù)據(jù)在stdout緩沖區(qū)內(nèi)堆積而不會(huì)立即寫(xiě)入DRAM，因此我們底層優(yōu)化的時(shí)候要考慮cache的影響；
上述的對(duì)比函數(shù)就是一個(gè)一個(gè)值地對(duì)比，要是底層不做優(yōu)化地話時(shí)間花銷基本上是neon加速后的四倍；

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_random_value(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    ul j = 0;
    size_t i;
    putchar(' ');
    fflush(stdout);
    for (i = 0; i < count; i++) {
        *p1++ = *p2++ = rand_ul();
        if (!(i % PROGRESSOFTEN)) {
            putchar('\b');
            putchar(progress[++j % PROGRESSLEN]);
            fflush(stdout);
        }
    }
    printf("\b \b");
    fflush(stdout);
    return compare_regions(bufa, bufb, count);
}

ARM A53移植版本

在公版的基礎(chǔ)上融合進(jìn)來(lái)與或的操作，但是還是一個(gè)一個(gè)寫(xiě)，驗(yàn)證了一下全空間寫(xiě)0的時(shí)間是neon寫(xiě)的4倍。

arm平臺(tái)（平臺(tái)參數(shù)見(jiàn)上述描述）跑了24s左右。

int test_random_comparison(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count)
{
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int *p2 = bufb;
    int i;
    int q;
    for(i = 0; i < count; i++, p1++, p2++){
        *p1 = *p2 =  rand_ul();
    }
    p1 = bufa;
    p2 = bufb;
    for(i = 0; i < count; i++, p1++, p2++){
        if(i%2==0){
            q=rand_ul();
            *p1|=q;
            *p2|=q;
        }
        else{
            q=rand_ul();
            *p1&=q;
            *p2&=q;
        }
    }
    return compare_regions(bufa, bufb, count);
}

讀出對(duì)比的時(shí)間，全1GB空間實(shí)測(cè)大概花了6s的樣子（A53平臺(tái)單核1.46GHz 32bit），時(shí)間大大減少。

int compare_regions(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count)
{   
    unsigned int ret = 0,i,ERRO_ADDR[2];

    ret = mctl_neon_cmp(bufa,bufb,count<<2,&ERRO_ADDR[0]);
  
    if(ret)
    {       
    for(i=0;i<1000;i++)
    {
        if(__ADDR(ERRO_ADDR[0])==__ADDR(ERRO_ADDR[1]))
        {
            printk("[DRAM]addr0:%x!=addr1:%x___compare erro bit is :%x---read erro\n",ERRO_ADDR[0],ERRO_ADDR[1],ret);
            break;
        }
    }
    if(i==1000)
    {
        printk("[DRAM]addr0:%x!=addr1:%x___compare erro bit is :%x---write erro\n",ERRO_ADDR[0],ERRO_ADDR[1],ret);
    }mctl_neon_write
    }
    return ret;
}

而減少的時(shí)間主要是利用了neon底層加速：注釋見(jiàn)代碼

由于穿進(jìn)來(lái)的參數(shù)是(bufa, bufb, count)，因此：

r0 = bufa
r1 = bufb
r2 = count

基本思想就是對(duì)比，比完之后異或出現(xiàn)非零值就是出異常了，報(bào)警！返回異常值。

mctl_neon_cmp
        PUSH    {r3-r12, lr}
        ADD  r2,r2,r0  ；把count的值轉(zhuǎn)成最終的地址值了

neon_cmp
    VLDM r0!,{q0-q3} ;一次從bufa加載4*128bit數(shù)據(jù)到4個(gè)neon的Q寄存器
    VLDM r1!,{q4-q7} ;一次從bufb加載4*128bit數(shù)據(jù)到4個(gè)neon的Q寄存器


        VEOR q8,q0,q4
        VEOR q9,q1,q5
        VEOR q10,q2,q6
        VEOR q11,q3,q7

        VORR q12,q8,q9
        VORR q13,q11,q10
        VORR q14,q12,q13
        VORR d30,d28,d29
        VMOV r4, r5, d30
        ORR  r6,r4,r5
      
        CMP  r6,#0x0   
        ;上面這一段就是上圖的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，為什么一次只操作2X4Q個(gè)數(shù)據(jù)，
        ;是因?yàn)榭偣簿?6個(gè)Q，不夠用啊！
        ;要是支持VEOR q0, q0,q4的話這里還可以加速的喲！

        BNE  rw_detect
        ;不為0跳轉(zhuǎn)指令
        ;檢測(cè)是否出現(xiàn)異常了，出現(xiàn)異常則結(jié)果不為0
        

        ;檢測(cè)是否全部對(duì)比完了
        CMP r0,r2
        BNE neon_cmp

       ;這里應(yīng)為r0是返回值，因此測(cè)試正常則賦0
        MOV r0,#0x0
        POP {r3-r12, pc}

rw_detect
;這里是假如中間出錯(cuò)了要進(jìn)行的操作
        SUB r0,r0,#0x40
        SUB r1,r1,#0x40
        ;bufa和bufb地址回退至4X16個(gè)32bit，及16個(gè)Q之前。
        ;（這里是要對(duì)16個(gè)Q值均進(jìn)行清算）
        
        VMOV r4,r5,d16   ;d16解開(kāi)
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
      
        VMOV r4,r5,d17;d17
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
      
        VMOV r4,r5,d18;d18
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
      
        VMOV r4,r5,d19;d19
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
      
        VMOV r4,r5,d20;d20
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
      
        VMOV r4,r5,d21;d21
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
      
        VMOV r4,r5,d22;d22
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
      
        VMOV r4,r5,d23;d23
        CMP r4,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4
        CMP r5,#0
        BNE rw_detect_done
        ADD r0,r0,#0x4
        ADD r1,r1,#0x4

rw_detect_done
        MOV r2,r3
        STR r0,[r2];save erro addr
      
        ADD r3,r3,#0x4
        MOV r2,r3
        STR r1,[r2];save erro addr
      
        MOV r0,r6
        POP {r3-r12, pc}

方法test_walkbits1_comparison/test_walkbits0_comparison

函數(shù)名：nt test_walkbits1_comparison(bufa, bufb, count);

首先設(shè)定一個(gè)初始值（以walk1為例）為0x00000001，然后左移一位之后寫(xiě)入下一個(gè)地址，依此類推。

目的（原理）

This test is intended to uncover data or address bus problems both internal to the memory device as well as external.

同時(shí)也覆蓋測(cè)試臨近耦合缺陷。

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_walkbits1_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    size_t i;

    printf("           ");
    fflush(stdout);
    for (j = 0; j < UL_LEN * 2; j++) {
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        p1 = (ulv *) bufa;
        p2 = (ulv *) bufb;
        printf("setting %3u", j);
        fflush(stdout);
        for (i = 0; i < count; i++) {
            if (j < UL_LEN) { /* Walk it up. */
                *p1++ = *p2++ = UL_ONEBITS ^ (ONE << j);
            } else { /* Walk it back down. */
                *p1++ = *p2++ = UL_ONEBITS ^ (ONE << (UL_LEN * 2 - j - 1));
            }
        }
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        printf("testing %3u", j);
        fflush(stdout);
        if (compare_regions(bufa, bufb, count)) {
            return -1;
        }
    }
    printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b  \b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
    fflush(stdout);
    return 0;
}

ARM A53移植版本

int test_walkbits1_comparison(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count)
{
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    int ret = 0;

    for(j = 0; j <UL_LEN * 2; j++){
        p1 = bufa;
        p2 = bufb;
        if(j < UL_LEN) {
            neon_write(p1,p1+(count<<0),(ONE << j));
            neon_write(p2,p2+(count<<0),(ONE << j));
        }
        else{
            neon_write(p1,p1+(count<<0),(ONE << (UL_LEN * 2 - j - 1)));
            neon_write(p2,p2+(count<<0),(ONE << (UL_LEN * 2 - j - 1)));         
        }
        ret = compare_regions(bufa, bufb, count);
        if(ret){
            return ret;
        }
    }
    return 0;

方法test_seqinc_comparison/test_blockseq_comparison

函數(shù)名：int test_seqinc_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) /

目的（原理）

驗(yàn)證連續(xù)按順序?qū)懯欠窆δ苷＃?/p>

block模式則加上了壓力部分；

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_seqinc_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    size_t i;
    ul q = rand_ul();
    for (i = 0; i < count; i++) {
        *p1++ = *p2++ = (i + q);
    }
    return compare_regions(bufa, bufb, count);
}

int test_blockseq_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    size_t i;
    printf("           ");
    fflush(stdout);
    for (j = 0; j < 256; j++) {
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        p1 = (ulv *) bufa;
        p2 = (ulv *) bufb;
        printf("setting %3u", j);
        fflush(stdout);
        for (i = 0; i < count; i++) {
            *p1++ = *p2++ = (ul) UL_BYTE(j);
        }
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        printf("testing %3u", j);
        fflush(stdout);
        if (compare_regions(bufa, bufb, count)) {
            return -1;
        }
    }
    printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
    fflush(stdout);
    return 0;
}

ARM A53移植版本

int test_blockseq_comparison(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count){
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    int i;
    int ret = 0;
    for(j = 0; j < 256; j++){
        p1 = (unsigned int*)bufa;
        p2 = (unsigned int*)bufb;
        for(i = 0; i < count; i++, p1++, p2++){
            *p1 = *p2 = (unsigned int)UL_BYTE(j);
        }
        ret = compare_regions(bufa, bufb, count);
        if(ret){
            return ret;
        }
    }
    return 0;
}

方法 test_solidbits_comparison

函數(shù)名：int test_solidbits_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count)

取一個(gè)pattern（全1）然后取反交替寫(xiě)入buffer區(qū)間，然后再檢測(cè)時(shí)候有問(wèn)題，反復(fù)64次；

移植版本里面假如了hammer操作，也即短時(shí)間內(nèi)不斷快速讀寫(xiě)同一個(gè)位置，看功能是否正常。

目的（原理）

hammer異常檢測(cè)；
全空間scan測(cè)試；

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_solidbits_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    ul q;
    size_t i;
    printf("           ");
    fflush(stdout);
    for (j = 0; j < 64; j++) {
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        q = (j % 2) == 0 ? UL_ONEBITS : 0;
        printf("setting %3u", j);
        fflush(stdout);
        p1 = (ulv *) bufa;
        p2 = (ulv *) bufb;
        for (i = 0; i < count; i++) {
            *p1++ = *p2++ = (i % 2) == 0 ? q : ~q;
        }
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        printf("testing %3u", j);
        fflush(stdout);
        if (compare_regions(bufa, bufb, count)) {
            return -1;
        }
    }
    printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b \b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
    fflush(stdout);
    return 0;
}

ARM A53移植版本

增加了并行讀寫(xiě)操作（DMA部分）

DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,0,count << 2)參數(shù)解釋：

“1”：是從sdram到sdram
src_addr = bufa
dst_addr = bufb
0~7八個(gè)DMA來(lái)并行搬運(yùn)數(shù)據(jù)，搬運(yùn)四分之一，那這里模擬的就是對(duì)同一個(gè)位置反復(fù)不斷地讀寫(xiě)8次，最后再檢查一下有沒(méi)有出錯(cuò)；

int test_solidbits_comparison(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count)
{
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    unsigned int q;
    int ret = 0,done;
    for(j = 0; j <64; j++){
        q = (j% 2) == 0 ? UL_ONEBITS:~UL_ONEBITS;
        p1 = (unsigned int *)bufa;
        p2 = (unsigned int *)bufb;
        mctl_neon_write(p1,p1+(count<<0),q);
        mctl_neon_write(p2,p2+(count<<0),q);
        ret = compare_regions(bufa, bufb, count);
        if(ret==0){
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,0,count << 2);
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,1,count << 2);
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,2,count << 2);
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,3,count << 2);
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,4,count << 2);
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,5,count << 2);
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,6,count << 2);
            DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,7,count << 2);
            ret = (ret|compare_regions0(bufa, bufb, count));
            done = (0xffff);
            do{
               done = (get_wvalue(0x03002000+0x30) & 0xfff);
            }while(done != 0x0);        //wait for dma transfor finish
        }
        if(ret)
            return ret;     
    }
    return ret;
}

方法

函數(shù)名：int test_bitflip_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count)

也是32bit里面的一個(gè)bit=1不斷移動(dòng)生成data pattern然后，每個(gè)pattern均執(zhí)行：｛
取反交替寫(xiě)入a、b緩沖區(qū)，寫(xiě)完之后檢查一遍，然后不斷重復(fù)以下步驟八次｛
用八個(gè)DMA從a緩沖區(qū)搬數(shù)據(jù)到b緩沖區(qū)，并行搬，模擬短時(shí)間內(nèi)反復(fù)讀寫(xiě)同一位置看是否有數(shù)據(jù)丟失異常｝｝

核心思想：短時(shí)間內(nèi)反復(fù)讀寫(xiě)同一位置。

目的（原理）

對(duì)比上面的 test_solidbits_comparison可以發(fā)現(xiàn)不同之處就在于data pattern的設(shè)計(jì)，上面是固定的兩個(gè)值，這里是walking bit 1，因此這個(gè)用例是 test_solidbits_comparison和test_walkbits1_comparison的組合技能。

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_bitflip_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    unsigned int j, k;
    ul q;
    size_t i;

    printf("           ");
    fflush(stdout);
    for (k = 0; k < UL_LEN; k++) {
        q = ONE << k;
        for (j = 0; j < 8; j++) {
            printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
            q = ~q;
            printf("setting %3u", k * 8 + j);
            fflush(stdout);
            p1 = (ulv *) bufa;
            p2 = (ulv *) bufb;
            for (i = 0; i < count; i++) {
                *p1++ = *p2++ = (i % 2) == 0 ? q : ~q;
            }
            printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
            printf("testing %3u", k * 8 + j);
            fflush(stdout);
            if (compare_regions(bufa, bufb, count)) {
                return -1;
            }
        }
    }
    printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b           \b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
    fflush(stdout);
    return 0;
}

ARM A53移植版本

int test_bitflip_comparison(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count){
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    int k,q;
    int ret = 0,done;
    for (k = 0; k <UL_LEN; k++){
       q = ONE << k;
       for (j = 0; j < 8; j++){
          q = ~q;
          p1 = bufa;
          p2 = bufb;
          mctl_neon_write(p1,p1+(count<<0),q);
          mctl_neon_write(p2,p2+(count<<0),q);
          ret = compare_regions(bufa, bufb, count);
          if(ret==0) {
            //1：是從sdram到sdram
            //src_addr = bufa
            //dst_addr = bufb
            //0~7八個(gè)DMA來(lái)并行搬運(yùn)數(shù)據(jù)，搬運(yùn)四分之一，那這里模擬的就是對(duì)同一個(gè)位置反復(fù)不斷地讀寫(xiě)8次，最后再檢查一下有沒(méi)有出錯(cuò)；
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,0,count << 2);
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,1,count << 2);
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,2,count << 2);
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,3,count << 2);
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,4,count << 2);
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,5,count << 2);
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,6,count << 2);
              DMA_TRAN(1,(s32)bufa,(s32)bufb,7,count << 2);
              ret = (ret|compare_regions0(bufa, bufb, count));
              done = (0xff);
              do{
                 done = (get_wvalue(0x03002000+0x30) & 0xff);
              }while(done != 0x0);      //wait for dma transfor finish
          }
          if(ret) {
             return ret;
          }
     }
  }
    return 0;
}

方法 test_checkerboard_comparison

函數(shù)名：int test_checkerboard_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count)
測(cè)64輪，每輪都是從兩個(gè)表格中取出一個(gè)data pattern來(lái)寫(xiě)入內(nèi)存，最后讀出對(duì)比即可；

目的（原理）

數(shù)據(jù)敏感型功能缺陷檢測(cè)，也就是說(shuō)有可能memory就是無(wú)法存取某個(gè)值的情況，這也是從用戶視角出發(fā)的。

注：這里并沒(méi)有給出checkboard的值。

注2：雖然這里有點(diǎn)類似于底層的NPSF（neighborhood pattern sensitive fault），但是這里的錨點(diǎn)卻不是這個(gè)，而是:比如說(shuō)我的客戶在把內(nèi)存插入電腦后，使用過(guò)程中有這種pattern的數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存，會(huì)不會(huì)存在數(shù)據(jù)互相影響從而丟失的問(wèn)題呢？這搞不好就是藍(lán)屏了啊！也就是說(shuō)我們關(guān)注的是表層的狀態(tài)而不是底層的缺陷。

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_checkerboard_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    ul q;
    size_t i;

    printf("           ");
    fflush(stdout);
    for (j = 0; j < 64; j++) {
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        q = (j % 2) == 0 ? CHECKERBOARD1 : CHECKERBOARD2;
        printf("setting %3u", j);
        fflush(stdout);
        p1 = (ulv *) bufa;
        p2 = (ulv *) bufb;
        for (i = 0; i < count; i++) {
            *p1++ = *p2++ = (i % 2) == 0 ? q : ~q;
        }
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        printf("testing %3u", j);
        fflush(stdout);
        if (compare_regions(bufa, bufb, count)) {
            return -1;
        }
    }
    printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b           \b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
    fflush(stdout);
    return 0;
}

ARM A53移植版本

這里的checkboard選擇好隨意啊！！！
checkboard一般是選擇0x55跟0xaa交替寫(xiě)，檢測(cè)stuck bit cases and many adjacent cell dependency cases.

標(biāo)準(zhǔn)算法描述如下：

然后這個(gè)地方的移植······

int test_checkrboard_comparison(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count){
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    unsigned int q;
    int ret = 0;
    unsigned int CHECKERBOARD1[16]={0x00000000,0x11111111,0x22222222,0x33333333,
                                    0x44444444,0x55555555,0x66666666,0x77777777,
                                    0x88888888,0x99999999,0xaaaaaaaa,0xbbbbbbbb,
                                    0xcccccccc,0xdddddddd,0xeeeeeeee,0xffffffff};
    unsigned int CHECKERBOARD2[16]={0xffffffff,0xeeeeeeee,0xdddddddd,0xcccccccc,
                                    0xbbbbbbbb,0xaaaaaaaa,0x99999999,0x88888888,
                                    0x77777777,0x66666666,0x55555555,0x44444444,
                                    0x33333333,0x22222222,0x11111111,0x00000000};
    for(j = 0; j < 64; j++){
        q = (j % 2) == 0 ? CHECKERBOARD1[(j/2)%16] : CHECKERBOARD2[(j/2)%16];
        p1 = (unsigned int *)bufa;
        p2 = (unsigned int *)bufb;
        mctl_neon_write(p1,p1+(count<<0),q);
        mctl_neon_write(p2,p2+(count<<0),q);
        ret = compare_regions(bufa, bufb, count);
        if(ret){
            return ret;
        }
    }
    return 0;
}

方法

函數(shù)名：int test_bitspread_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count)

跟walkbits1比起就是data pattern變了一點(diǎn)點(diǎn)而已，其余不變，因此可以看作是walkbit1的一個(gè)擴(kuò)展測(cè)試；
walkbit1： 00000001 -> 00000010
bitspread: 00000101 -> 00001010

目的（原理）

也是主要為了檢測(cè)臨近耦合缺陷；

這是內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，有助于理解它內(nèi)部的尋址

時(shí)間花銷

條件：
全空間1G Byte ，DDR帶寬1600M*32bit，CPU: ARM A53 （1460~1800）M* 32bit單核跑。

時(shí)間成本：
___Sec.

int test_bitspread_comparison(ulv *bufa, ulv *bufb, size_t count) {
    ulv *p1 = bufa;
    ulv *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    size_t i;

    printf("           ");
    fflush(stdout);
    for (j = 0; j < UL_LEN * 2; j++) {
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        p1 = (ulv *) bufa;
        p2 = (ulv *) bufb;
        printf("setting %3u", j);
        fflush(stdout);
        for (i = 0; i < count; i++) {
            if (j < UL_LEN) { /* Walk it up. */
                *p1++ = *p2++ = (i % 2 == 0)
                    ? (ONE << j) | (ONE << (j + 2))
                    : UL_ONEBITS ^ ((ONE << j) | (ONE << (j + 2)));
            } else { /* Walk it back down. */
                *p1++ = *p2++ = (i % 2 == 0)
                    ? (ONE << (UL_LEN * 2 - 1 - j)) | (ONE << (UL_LEN * 2 + 1 - j))
                    : UL_ONEBITS ^ (ONE << (UL_LEN * 2 - 1 - j)
                                    | (ONE << (UL_LEN * 2 + 1 - j)));
            }
        }
        printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
        printf("testing %3u", j);
        fflush(stdout);
        if (compare_regions(bufa, bufb, count)) {
            return -1;
        }
    }
    printf("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b           \b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b");
    fflush(stdout);
    return 0;
}

ARM A53移植版本

int test_bitspread_comparison(unsigned int *bufa, unsigned int *bufb, unsigned int count){
#define Q  2
    unsigned int *p1 = bufa;
    unsigned int *p2 = bufb;
    unsigned int j;
    int ret = 0;
for(j = 0; j <UL_LEN * 2; j++){
        p1 = bufa;
        p2 = bufb;
        if(j < UL_LEN) {
            mctl_neon_write(p1,p1+(count<<0),((ONE << j) | (ONE << (j + Q))));
            mctl_neon_write(p2,p2+(count<<0),((ONE << j) | (ONE << (j + Q))));
        }
        else{
            mctl_neon_write(p1,p1+(count<<0),((ONE << (UL_LEN * 2 - 1 - j)) | (ONE << (UL_LEN * 2 +Q- 1 - j))));
            mctl_neon_write(p2,p2+(count<<0),((ONE << (UL_LEN * 2 - 1 - j)) | (ONE << (UL_LEN * 2 +Q- 1 - j))));            
        }
        ret = compare_regions(bufa, bufb, count);
        if(ret){
            return ret;
        }
}
    return 0;
}

總結(jié)

整個(gè)memtester測(cè)試的視角就是從用戶的角度來(lái)看的，從用戶角度設(shè)立不同的測(cè)試場(chǎng)景即測(cè)試用例，然后針對(duì)性地進(jìn)行功能測(cè)試，注意是從系統(tǒng)級(jí)來(lái)測(cè)試，也就是說(shuō)關(guān)注的不單單是內(nèi)存顆粒了，還有系統(tǒng)板級(jí)的連線、IO性能、PCB等等相關(guān)的因素，在這些因素的影響下，你的memory是否還能正常工作；

注2： checkboard這里雖然有點(diǎn)類似于底層的NPSF（neighborhood pattern sensitive fault），但是這里的錨點(diǎn)卻不是這個(gè)，而是:比如說(shuō)我的客戶在把內(nèi)存插入電腦后，使用過(guò)程中有這種pattern的數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存，會(huì)不會(huì)存在數(shù)據(jù)互相影響從而丟失的問(wèn)題呢？這搞不好就是藍(lán)屏了啊！也就是說(shuō)我們關(guān)注的是表層的狀態(tài)而不是底層的缺陷。

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memtester4.3.0

memtester4.3.0

前言

詳解函數(shù)

memtester-4.3.0 版本

方法test_stuck_address

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

方法test_random_value

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

方法test_walkbits1_comparison/test_walkbits0_comparison

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

方法test_seqinc_comparison/test_blockseq_comparison

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

方法 test_solidbits_comparison

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

方法

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

方法 test_checkerboard_comparison

目的（原理）

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ARM A53移植版本

方法

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

總結(jié)

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方法test_walkbits1_comparison/test_walkbits0_comparison

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方法test_seqinc_comparison/test_blockseq_comparison

目的（原理）

時(shí)間花銷

ARM A53移植版本

方法 test_solidbits_comparison

目的（原理）

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ARM A53移植版本

方法

目的（原理）

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ARM A53移植版本

方法 test_checkerboard_comparison

目的（原理）

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方法

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