4-State テスト計画
tests/four_state.rs のカバレッジ状況と追加テストの計画です。 各項目の実装時にチェックを入れてください。
凡例
- [x] テスト済み
- [ ] 未テスト（実装予定）
1. ビット演算 (Binary Bitwise)
| 演算 | 単一幅 (≤64bit) | ワイド (>64bit) |
|---|---|---|
| AND | [x] test_four_state_and_or | [x] test_four_state_wide_128bit |
| OR | [x] test_four_state_and_or | [x] test_four_state_wide_128bit |
| XOR | [x] test_four_state_xor_partial_x | [x] test_four_state_wide_128bit (暗黙) |
2. 算術演算 (Arithmetic)
| 演算 | 単一幅 | ワイド | 備考 |
|---|---|---|---|
| ADD | [x] test_four_state_arithmetic_ops | [x] test_four_state_wide_arith | |
| SUB | [x] test_four_state_arithmetic_ops | [x] test_four_state_wide_arith | |
| MUL | [x] test_four_state_mul_with_x | [x] test_four_state_wide_mul_with_x | 保守的 all-X |
| DIV | [x] test_four_state_div_with_x | [x] test_four_state_wide_div_with_x | 保守的 all-X |
| MOD | [x] test_four_state_mod_with_x | [x] test_four_state_wide_mod_with_x | 保守的 all-X |
3. シフト演算 (Shift)
| 条件 | SHL | SHR | SAR |
|---|---|---|---|
| 定数シフト量 | [x] test_four_state_shift_by_constant | [x] 同左 | [x] test_four_state_wide_signed |
| 変数シフト量 (確定) | [x] test_four_state_wide_shifts | [x] 同左 | [x] test_four_state_sar_x_shift_amount (確定ケース) |
| シフト量に X | [x] test_four_state_shift_by_x_amount | [x] test_four_state_wide_shifts | [x] test_four_state_sar_x_shift_amount |
| データと量の両方に X | [x] test_four_state_shift_both_x | [x] 同左 | [x] test_four_state_sar_both_x |
4. 比較演算 (Comparison)
| 演算 | 単一幅 | ワイド | 備考 |
|---|---|---|---|
EQ (==) | [x] test_four_state_comparison_with_x | [x] test_four_state_wide_comparison_with_x | |
NE (!=) | [x] test_four_state_ne_with_x | [x] test_four_state_wide_ne_with_x | |
LT (< unsigned) | [x] test_four_state_comparison_with_x | [x] test_four_state_wide_comparison_with_x | |
GT (> unsigned) | [x] test_four_state_gt_with_x | [x] test_four_state_wide_gt_with_x | |
LE (<= unsigned) | [x] test_four_state_ge_le_with_x | [x] test_four_state_wide_ge_le_with_x | |
GE (>= unsigned) | [x] test_four_state_ge_le_with_x | [x] test_four_state_wide_ge_le_with_x | |
LT (< signed) | [x] test_four_state_signed_comparison_with_x | [x] test_four_state_wide_signed_comparison_with_x | signed logic<128> |
GT (> signed) | [x] test_four_state_signed_comparison_with_x | [x] test_four_state_wide_signed_comparison_with_x | |
LE (<= signed) | [x] test_four_state_signed_comparison_with_x | [x] test_four_state_wide_signed_comparison_with_x | |
GE (>= signed) | [x] test_four_state_signed_comparison_with_x | [x] test_four_state_wide_signed_comparison_with_x |
5. 単項演算 (Unary)
| 演算 | 単一幅 | ワイド |
|---|---|---|
Bitwise NOT (~) | [x] test_four_state_unary_ops | [x] test_four_state_wide_unary_not_with_x |
Negation (-) | [x] test_four_state_negation_with_x | [x] test_four_state_wide_negation_with_x |
Logical NOT (!) | [x] test_four_state_logical_not_with_x | [x] test_four_state_wide_logical_not_with_x |
| Reduction AND | [x] test_four_state_unary_ops (部分) | [x] test_four_state_wide_reduction_with_x |
| Reduction OR | [x] test_four_state_unary_ops (部分) | [x] 同上 (※保守的実装) |
| Reduction XOR | [x] test_four_state_reduction_xor_with_x | [x] 同上 |
6. 連結 (Concatenation)
| パターン | テスト状況 |
|---|---|
| 2要素 (同幅) | [x] test_four_state_concat |
| 2要素 (ワイド混合) | [x] test_four_state_wide_concat_mixed |
| 3要素以上 | [x] test_four_state_concat_three_elements |
| 奇数幅 (例: 3bit + 5bit) | [x] test_four_state_concat_odd_width |
| チャンク境界をまたぐ X | [x] test_four_state_concat_chunk_boundary_x |
7. Mux / 三項演算子
| パターン | テスト状況 |
|---|---|
| X 条件 (1bit セレクタ) | [x] test_four_state_mux_x_condition |
| 確定条件, X 分岐 | [x] test_four_state_mux_x_in_branch |
| マルチビットセレクタ | [x] test_four_state_multibit_mux_with_x |
| カスケード Mux | [x] test_four_state_cascaded_mux_with_x |
| 両分岐とも X | [x] test_four_state_mux_both_branches_x |
8. FF (フリップフロップ)
| パターン | テスト状況 |
|---|---|
| X キャプチャ | [x] test_four_state_ff_capture_and_reset |
| リセットで X クリア | [x] 同上 |
| 同期リセット + X | [x] test_four_state_ff_sync_reset_with_x |
| FF 内条件分岐 + X | [x] test_four_state_ff_conditional_with_x |
9. 型変換・代入
| パターン | テスト状況 |
|---|---|
| logic → bit (X ドロップ) | [x] test_four_state_mixing |
| bit → logic (mask=0 維持) | [x] test_four_state_mixing |
| 狭幅 → 広幅 + X | [x] test_four_state_width_widening_with_x |
| 広幅 → 狭幅 + X | [x] test_four_state_width_narrowing_with_x |
| 明示的キャスト + X | [x] test_four_state_explicit_cast_with_x |
10. 境界幅
| 幅 | テスト状況 | 備考 |
|---|---|---|
| 1bit | [x] 比較演算結果で暗黙カバー | |
| 8bit | [x] 複数テスト | |
| 64bit | [x] test_four_state_wide_128bit_simple | 1チャンク上限 |
| 65bit | [x] test_four_state_65bit_boundary | 2チャンク下限 |
| 127bit | [x] test_four_state_127bit | |
| 128bit | [x] 複数ワイドテスト |
11. 正規化 (IEEE 1800)
| パターン | テスト状況 |
|---|---|
| 演算結果の v &= ~m | [x] test_four_state_wide_shifts, test_four_state_wide_concat_mixed |
| 全ビット X 入力 | [x] test_four_state_initial_and_set |
| 2-state 変数経由の X 遮断 | [x] test_four_state_mixing_propagation |
優先度ガイド
P0 — コアセマンティクスの検証
- [x] MUL / DIV / MOD + X （単一幅）
- [x] 比較演算の網羅 (NE, GT, GE, LE + 符号付き)
- [x] Reduction XOR + X
- [x] 65bit 幅テスト
P1 — よくある HDL パターン
- [x] Negation (
-) + X - [x] Logical NOT (
!) + X - [x] SAR + X シフト量
- [x] 3要素以上の連結
- [x] ワイド比較 + X
P2 — エッジケースの堅牢性
- [x] マルチビットセレクタ Mux
- [x] 広幅 ↔ 狭幅の代入 + X
- [x] FF 内条件分岐 + X
- [x] 127bit / 奇数幅の連結
修正済みの問題
case文 + 4-state (修正済み):Op::EqWildcardがBinaryOp::Eqにマッピングされていたため、4-state の保守的マスク計算で比較結果が X 扱いになっていた。BinaryOp::EqWildcard/BinaryOp::NeWildcardを新設し、IEEE 1800 のワイルドカードセマンティクスを実装。テスト:test_four_state_case_defined_selector,test_four_state_case_x_in_selector。- Reduction OR/AND の保守的実装 (修正済み): IEEE 1800 の dominant-value セマンティクスを実装。
|aは確定 1 ビットが存在すれば結果は確定 1、&aは確定 0 ビットが存在すれば結果は確定 0。テスト:test_four_state_reduction_or_dominant_one,test_four_state_reduction_and_dominant_zero,test_four_state_wide_reduction_or_dominant,test_four_state_wide_reduction_and_dominant。