mirror of
				https://github.com/YosysHQ/yosys
				synced 2025-11-03 21:09:12 +00:00 
			
		
		
		
	cxxrtl: Add simple fuzzing tests for value
This commit is contained in:
		
							parent
							
								
									d7cb6981b5
								
							
						
					
					
						commit
						29e0cc6acd
					
				
					 2 changed files with 252 additions and 0 deletions
				
			
		| 
						 | 
					@ -10,3 +10,4 @@ run_subtest () {
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
run_subtest value
 | 
					run_subtest value
 | 
				
			||||||
 | 
					run_subtest value_fuzz
 | 
				
			||||||
| 
						 | 
					
 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										251
									
								
								tests/cxxrtl/test_value_fuzz.cc
									
										
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
						
						
									
										251
									
								
								tests/cxxrtl/test_value_fuzz.cc
									
										
									
									
									
										Normal file
									
								
							| 
						 | 
					@ -0,0 +1,251 @@
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <cstddef>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <cstdint>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <cstdio>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <exception>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <limits>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <random>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <type_traits>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "cxxrtl/cxxrtl.h"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<typename T>
 | 
				
			||||||
 | 
					T rand_int(T min = std::numeric_limits<T>::min(), T max = std::numeric_limits<T>::max())
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						static_assert(std::is_integral<T>::value, "T must be an integral type.");
 | 
				
			||||||
 | 
						static_assert(!std::is_same<T, signed char>::value && !std::is_same<T, unsigned char>::value,
 | 
				
			||||||
 | 
								  "Using char with uniform_int_distribution is undefined behavior.");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						static std::mt19937 generator = [] {
 | 
				
			||||||
 | 
							std::random_device rd;
 | 
				
			||||||
 | 
							std::mt19937 mt{rd()};
 | 
				
			||||||
 | 
							return mt;
 | 
				
			||||||
 | 
						}();
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						std::uniform_int_distribution<T> dist(min, max);
 | 
				
			||||||
 | 
						return dist(generator);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct BinaryOperationBase
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						void tweak_input(uint64_t &a, uint64_t &b) {}
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<size_t Bits, typename Operation>
 | 
				
			||||||
 | 
					void test_binary_operation_for_bitsize(Operation &op)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						constexpr int iteration_count = 10000000;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						constexpr uint64_t mask = std::numeric_limits<uint64_t>::max() >> (64 - Bits);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						using chunk_type = typename cxxrtl::value<Bits>::chunk::type;
 | 
				
			||||||
 | 
						constexpr size_t chunk_bits = cxxrtl::value<Bits>::chunk::bits;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						for (int iteration = 0; iteration < iteration_count; iteration++) {
 | 
				
			||||||
 | 
							uint64_t ia = rand_int<uint64_t>() >> (64 - Bits);
 | 
				
			||||||
 | 
							uint64_t ib = rand_int<uint64_t>() >> (64 - Bits);
 | 
				
			||||||
 | 
							op.tweak_input(ia, ib);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
							cxxrtl::value<Bits> va, vb;
 | 
				
			||||||
 | 
							for (size_t i = 0; i * chunk_bits < Bits; i++) {
 | 
				
			||||||
 | 
								va.data[i] = (chunk_type)(ia >> (i * chunk_bits));
 | 
				
			||||||
 | 
								vb.data[i] = (chunk_type)(ib >> (i * chunk_bits));
 | 
				
			||||||
 | 
							}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
							uint64_t iresult = op.reference_impl(Bits, ia, ib) & mask;
 | 
				
			||||||
 | 
							cxxrtl::value<Bits> vresult = op.template testing_impl<Bits>(va, vb);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
							for (size_t i = 0; i * chunk_bits < Bits; i++) {
 | 
				
			||||||
 | 
								if ((chunk_type)(iresult >> (i * chunk_bits)) != vresult.data[i]) {
 | 
				
			||||||
 | 
									std::printf("Test failure:\n");
 | 
				
			||||||
 | 
									std::printf("Bits:    %i\n", Bits);
 | 
				
			||||||
 | 
									std::printf("a:       %016lx\n", ia);
 | 
				
			||||||
 | 
									std::printf("b:       %016lx\n", ib);
 | 
				
			||||||
 | 
									std::printf("iresult: %016lx\n", iresult);
 | 
				
			||||||
 | 
									std::printf("vresult: %016lx\n", vresult.template get<uint64_t>());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
									std::terminate();
 | 
				
			||||||
 | 
								}
 | 
				
			||||||
 | 
							}
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
						std::printf("Test passed @ Bits = %i.\n", Bits);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<typename Operation>
 | 
				
			||||||
 | 
					void test_binary_operation(Operation &op)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						// Test at a variety of bitwidths
 | 
				
			||||||
 | 
						test_binary_operation_for_bitsize<8>(op);
 | 
				
			||||||
 | 
						test_binary_operation_for_bitsize<32>(op);
 | 
				
			||||||
 | 
						test_binary_operation_for_bitsize<42>(op);
 | 
				
			||||||
 | 
						test_binary_operation_for_bitsize<63>(op);
 | 
				
			||||||
 | 
						test_binary_operation_for_bitsize<64>(op);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<typename Operation>
 | 
				
			||||||
 | 
					struct UnaryOperationWrapper : BinaryOperationBase 
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						Operation &op;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						UnaryOperationWrapper(Operation &op) : op(op) {}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						uint64_t reference_impl(size_t bits, uint64_t a, uint64_t b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return op.reference_impl(bits, a);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						template<size_t Bits>
 | 
				
			||||||
 | 
						cxxrtl::value<Bits> testing_impl(cxxrtl::value<Bits> a, cxxrtl::value<Bits> b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return op.template testing_impl<Bits>(a);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<typename Operation>
 | 
				
			||||||
 | 
					void test_unary_operation(Operation &op)
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						UnaryOperationWrapper<Operation> wrapped(op);
 | 
				
			||||||
 | 
						test_binary_operation(wrapped);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct ShlTest : BinaryOperationBase 
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						ShlTest()
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							std::printf("Randomized tests for value::shl:\n");
 | 
				
			||||||
 | 
							test_binary_operation(*this);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						uint64_t reference_impl(size_t bits, uint64_t a, uint64_t b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return b >= 64 ? 0 : a << b;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						template<size_t Bits>
 | 
				
			||||||
 | 
						cxxrtl::value<Bits> testing_impl(cxxrtl::value<Bits> a, cxxrtl::value<Bits> b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return a.shl(b);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						void tweak_input(uint64_t &, uint64_t &b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							b &= 0x7f;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					} shl;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct ShrTest : BinaryOperationBase 
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						ShrTest()
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							std::printf("Randomized tests for value::shr:\n");
 | 
				
			||||||
 | 
							test_binary_operation(*this);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						uint64_t reference_impl(size_t bits, uint64_t a, uint64_t b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return b >= 64 ? 0 : a >> b;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						template<size_t Bits>
 | 
				
			||||||
 | 
						cxxrtl::value<Bits> testing_impl(cxxrtl::value<Bits> a, cxxrtl::value<Bits> b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return a.shr(b);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						void tweak_input(uint64_t &, uint64_t &b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							b &= 0x7f;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					} shr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct SshrTest : BinaryOperationBase 
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						SshrTest()
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							std::printf("Randomized tests for value::sshr:\n");
 | 
				
			||||||
 | 
							test_binary_operation(*this);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						uint64_t reference_impl(size_t bits, uint64_t a, uint64_t b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							int64_t sa = (int64_t)(a << (64 - bits));
 | 
				
			||||||
 | 
							return sa >> (b >= bits ? 63 : (b + 64 - bits));
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						template<size_t Bits>
 | 
				
			||||||
 | 
						cxxrtl::value<Bits> testing_impl(cxxrtl::value<Bits> a, cxxrtl::value<Bits> b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return a.sshr(b);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						void tweak_input(uint64_t &, uint64_t &b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							b &= 0x7f;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					} sshr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct AddTest : BinaryOperationBase 
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						AddTest()
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							std::printf("Randomized tests for value::add:\n");
 | 
				
			||||||
 | 
							test_binary_operation(*this);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						uint64_t reference_impl(size_t bits, uint64_t a, uint64_t b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return a + b;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						template<size_t Bits>
 | 
				
			||||||
 | 
						cxxrtl::value<Bits> testing_impl(cxxrtl::value<Bits> a, cxxrtl::value<Bits> b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return a.add(b);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					} add;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct SubTest : BinaryOperationBase 
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						SubTest()
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							std::printf("Randomized tests for value::sub:\n");
 | 
				
			||||||
 | 
							test_binary_operation(*this);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						uint64_t reference_impl(size_t bits, uint64_t a, uint64_t b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return a - b;
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						template<size_t Bits>
 | 
				
			||||||
 | 
						cxxrtl::value<Bits> testing_impl(cxxrtl::value<Bits> a, cxxrtl::value<Bits> b)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							return a.sub(b);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					} sub;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct CtlzTest
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
						CtlzTest()
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							std::printf("Randomized tests for value::ctlz:\n");
 | 
				
			||||||
 | 
							test_unary_operation(*this);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						uint64_t reference_impl(size_t bits, uint64_t a)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							if (a == 0)
 | 
				
			||||||
 | 
								return bits;
 | 
				
			||||||
 | 
							return __builtin_clzl(a) - (64 - bits);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
						template<size_t Bits>
 | 
				
			||||||
 | 
						cxxrtl::value<Bits> testing_impl(cxxrtl::value<Bits> a)
 | 
				
			||||||
 | 
						{
 | 
				
			||||||
 | 
							size_t result = a.ctlz();
 | 
				
			||||||
 | 
							return cxxrtl::value<Bits>((cxxrtl::chunk_t)result);
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					} ctlz;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					int main()
 | 
				
			||||||
 | 
					{
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
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