本期验证任务将会进一步了解L2TLB-bitmap模块，在验证实战中体会内存隔离的设计思路，加深对TLB和RISCV指令集架构的理解。欢迎各位报名参加（报名填写这里，qq群：600480230。）！

Bitmap 负责在M模式对内存进行动态隔离，用来保护正在使用中的数据的机密性和完整性。bitmap 模块与L2TLB耦合。在L2TLB进行地址翻译获得物理地址后，取得该物理地址的权限，从而判断是否需要隔离。本次任务仅需验证bitmap与L2TLB交互的部分和bitmap本身。L2TLB模块本身已经经过充分验证，可以被认为是可靠的。新增的bitmap部分在Chisel 源码中使用TAG “HasBitmapCheck” 进行标记。 本次验证的Chisel 文件涉及：

  • cache/mmu/L2TLB.scala
  • cache/mmu/BitmapCheck.scala
  • cache/mmu/PageTableWalker.scala
  • cache/mmu/PageTableCache.scala
  • cache/mmu/MMUBundle.scala
  • cache/mmu/MMUConst.scala
  • backend/fu/NewCSR/NewCSR.scala

本次分配的任务是对Bitmap模块的验证，所有的任务都将通过万众一芯之香山处理器的issue分配。

参与

本次验证任务请基于UnityChipForXiangShan提供的验证框架完成验证工作并向该仓库提交PR。

成果提交

请fork上述UnityChipForXiangShan仓库之后完成验证代码和文档的编写，成果齐备后，请发起PR以提交。

bug报告

请直接在UnityChipForXiangShan的仓库下使用bug report模板提issue，或者快捷点击这里。

提交bug时，请先在label中选择bug need to confirm标签。然后从label提供的四种bug分级（minor、normal、serious、critical）中选择您认为最符合的一种标签。最后，请选择您发现bug的模块，本次验证的是memblock中L2TLB的bitmap模块，可以统一打上ut_memblock.bitmap标签。

成果需求

每个子任务需要提交以下成果：

  1. 验证环境+API：验证环境和API是代码成果，是针对待验证对象（DUT）的数据职责（引脚）和行为职责（逻辑）的封装，需要提供特定的可复用的接口、 测试套件、测试覆盖率等的定义。其中，搭建验证环境可以参考验证环境搭建教程，测试覆盖率相关的文档可以参考这两篇：行覆盖率、功能覆盖率。
  2. 测试用例：测试用例是代码成果，定义了用于测试的输入组合，以及预期的输出组合。构建测试用例可以参考测试用例添加教程
  3. 验证报告：验证报告是文字成果，包括对环境、测试点和测试用例的介绍，复现代码所需的环境和指令，以及对测试覆盖率等衡量指标的报告。
  1. 其他说明：如果运行您的项目需要其他的依赖，可在测试报告或PR中说明

本期任务在UnityChipForXiangShan验证框架中已经提供了初步的环境，各位也可以自行搭建验证环境和提炼API。

任务难度

任务难度是根据理解难度、工作量等因素综合得出的，一般来说难度1～3的任务是简单的任务，4～7的任务难度一般，或许工作量较大，或许需要花费一定时间理解任务隐藏信息，8～10的任务较为困难，一般同时具有较大的工作量和较高的理解难度。

奖励信息

最终,根据任务的难度和各位的完成情况，各位将能获得数额不等的奖金。此外，如果为Bitmap模块找出bug并反馈确认后，有机会得到更多奖金。

任务详情

由于本期验证的模块和L2TLB耦合，包含大量交互部分，划分为多个子模块并无实际意义，因而需要对整个Bitmap和L2TLB模块搭建验证环境。我们将通过测试完整度（覆盖率等）进行分级，在验证过程中，您将需要按自选的功能点自行划分测试点进行测试，功能点详细描述请参考 L2TLB-Bitmap 文档。涉及bitmap模块本身的功能点和涉及L2TLB交互的功能点将分别进行标记。Bitmap模块的功能点较为独立，建立优先验证。所有功能点及对应难度如下：

Bitmap 相关功能验证

功能标识符功能点描述难度
BITMAP_001Bitmap Cache hit/miss 场景验证设计测试用例覆盖命中和未命中
排列组合：跨 bitmap cache line，即miss和hit都有		1/10
BITMAP_002Bitmap check 功能验证验证 bitmap check 的正确性
排列组合： 跨大于 256K 物理地址空间，即总是miss		1/10
BITMAP_003跨bitmap cache line 场景验证测试跨 cache line 的访问行为
排列组合：跨bitmap cache line + 跨 256k 物理地址空间		1/10
BITMAP_004BITMAP刷新测试csr.mbmc.BCLEAR是否能正常工作1/10

TLB 相关功能验证

功能标识符功能点覆盖方法描述排列组合描述难度
TLB_001ITLB hit/miss 场景验证设计测试用例覆盖 ITLB 命中和未命中4K/2M/1G/512G 页大小3/10
TLB_002DTLB hit/miss 场景验证设计测试用例覆盖 DTLB 命中和未命中4K/2M/1G/512G 页大小3/10
TLB_003L2TLB hit/miss 场景验证设计测试用例覆盖 L2TLB 命中和替换4K/2M/1G/512G 页大小3/10
TLB_004L2TLB 压缩功能验证
注：仅支持一阶段地址转换压缩，最多压缩8项		测试TLB 压缩场景下，Bitmap 查询结果是否正确TLB 压缩启用 + 4K 页大小4/10

Bitmap Cache 和 TLB 组合相关功能验证

功能标识符功能点覆盖方法描述排列组合描述难度
TLB_BITMAP_001Bitmap与TLB混合命中场景验证组合Bitmap命中与各级TLB命中，验证多级缓存协同Bitmap hit + ITLB/DTLB/L2TLB全命中3/10
TLB_BITMAP_002全未命中极端场景验证设计冷启动或冲刷缓存后首次访问的全未命中用例Bitmap miss + ITLB/DTLB/L2TLB全miss + 触发页表遍历3/10
TLB_BITMAP_003Bitmap跨行与TLB替换场景验证强制Bitmap跨cache line访问并触发TLB替换（如duplicate access或页表更新）Bitmap跨行 + DTLB miss + L2TLB替换3/10
TLB_BITMAP_004重复访问与Cache/TLB交互验证通过相同地址重复访问验证Bitmap/TLB的重复访问优化Bitmap重复命中 + ITLB重复命中 + 无替换
Bitmap重复Miss + ITLB重复Miss + 替换		4/10

页表遍历（PTW）相关功能验证

功能标识符功能点覆盖方法描述排列组合描述难度
PTW_001PTW/HPTW/LLPTW 优先级验证测试多级页表遍历的优先级PTW + HPTW 并发4/10
PTW_002PTW 返回异常（access fault）验证模拟 PTW 返回异常的场景PTW return af + 跨Page4/10
PTW_003PTE 合法性验证测试非法 PTE 的处理非法 PTE + PMP check4/10

异常与重放（Replay）功能验证

功能标识符功能点覆盖方法描述排列组合描述难度
REPLAY_001标量 replay 场景验证测试标量指令重放行为标量 replay + access fault5/10
REPLAY_002向量访存 replay 场景验证测试向量指令重放行为向量 replay + 跨MMO5/10
EXCEPT_001异常优先级验证（access/page fault/guest page fault）验证异常触发的优先级page fault/guest page fault
page table walker 过程中的PMP/bitmap 检测失败
转换之后的物理地址PMP 检测失败		5/10

特权级与扩展功能验证

功能标识符功能点覆盖方法描述排列组合描述难度
PRIV_001U/S/M 特权级切换验证测试不同特权级下的访问权限U/S/M + 4K/2M 页大小4/10
EXT_001H-extension 功能验证测试 H-extension 启用和禁用场景H-extension + 跨tlb entry4/10
PMP_001PMP check 功能验证测试bitmap 内PMP 权限检查PMP Y/N + 跨Page4/10

Fense验证

功能标识符功能点覆盖方法描述排列组合描述难度
MISC_001Fence 操作验证测试 fence 指令的同步效果Fence + 切换Cmode3/10

报名方式

请填写报名问卷参与本期任务，也欢迎加入活动官方qq群：600480230。

如有疑问可在qq群中联系群主，或联系万众一芯官方邮箱：unitychip@bosc.ac.cn。