定向测试与固定种子随机回归
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项目包含 5 个 @cocotb.test()。定向测试保证关键边界一定出现，随机测试则组合更多读写序列；两者由同一个 fifo_step() 和 scoreboard 检查。
五个测试分别证明什么
| 测试 | 主要检查 |
|---|---|
reset_flags_are_clean | 复位后 dout=0，empty/full/almost-full 正确 |
fill_and_drain_in_order | 写满、满写保护、FIFO 顺序、最终读空 |
almost_full_threshold | 阈值前后 flag 精确翻转 |
simultaneous_read_write_keeps_order | 连续同拍读写时 occupancy 与顺序保持 |
randomized_regression | 1000 周期不同读写组合，再排空并检查顺序 |
写满读空
测试依次写入 0–15，确认 full 和 almost-full；再尝试写 0xAA，reference queue 必须仍保持原来的 16 项。随后逐项读出，顺序必须还是 0–15。
这同时检查了容量、overflow protection、数据顺序和 pointer wrap。
almost-full 阈值
先写到 threshold-1，要求 flag 为 0；再写一项到 threshold，要求 flag 为 1。测试关注边界的 off-by-one，而不是只在 full 时观察 flag。
连续同拍读写
先放入 6 个初始元素，再连续 20 拍同时读写 40–59，最后排空。reference queue 长度在并发阶段保持不变，但内容持续滚动，可发现读写顺序或 pointer 更新错误。
固定种子随机流
rng = random.Random(20260527)1000 个周期中：
- 写请求概率约 58%；
- 读请求概率约 52%；
din均匀取 0–255；- 测试结束后继续读，直到 reference queue 为空。
固定种子意味着每次得到同一序列。发现 bug 后可以稳定复现、查看波形和缩小失败周期，而不会因为下一次随机流变化而消失。
固定一个种子不是多种子回归
当前只有
20260527一个 Python seed。1000 周期增加了序列长度，但不等价于覆盖多种随机轨迹。
当前测试没有证明什么
- 没有 coverage 数据证明每种 occupancy、读写组合或 pointer wrap 被命中多少次。
- 没有测试 reset 在非空或同拍读写过程中突然拉低。
- 没有运行不同 DATA_WIDTH、DEPTH、threshold 的配置矩阵。
- 没有 assertion 检查 count 范围、指针范围或 flag 互斥关系。
- 没有 fault injection 证明每类检查器都能在预期位置失败。
建议的下一轮测试
- seeds 作为环境变量输入，在 CI 中运行一组固定 seed matrix。
- 增加 DEPTH=3/10/16 等 2 的幂与非 2 的幂配置。
- 非空、full 和同拍读写期间分别注入异步复位。
- 统计 occupancy、accepted read/write、empty/full 边界与 wrap 事件覆盖率。
- 故意破坏 count、write protection 和 read ordering，验证 scoreboard 会失败。
自测
- 为什么 random 1000 周期仍不能替代 almost-full 定向边界测试？
- 固定 seed 的主要价值是什么？
- 测试结束后排空 reference queue 能额外发现什么问题？
答案要点：随机流不保证精确边界；稳定复现；验证剩余元素的完整顺序且最终 empty 正确。
面试复述要点
我用定向测试锁定 reset、full/empty、almost-full 和并发读写边界，再用固定种子的 1000-cycle random traffic 扩大序列组合。每拍都由 deque model 检查，随机结束后继续 drain，避免尾部数据未被验证。
上一篇：deque 与 Scoreboard。下一篇：CI 与项目复盘。