测试、验证与验收规格¶

1. 测试原则¶

TEST-REQ-001：测试必须验证生产实现，不得复制一套译码器、MMU 或设备逻辑作为被测替代品。
TEST-REQ-002：每个强制需求至少对应一种可复核验证方法。
TEST-REQ-003：所有测试命令、输入、版本和结果必须可记录、可重复。
TEST-REQ-004：Mock 不能作为最终功能完成证据；真实模块组合和真实系统链路不可省略。
TEST-REQ-005：失败、跳过和未执行必须分别如实报告。

2. 分层策略¶

flowchart BT
    Unit[单元测试<br/>位域、状态转换、边界] --> Integration[集成测试<br/>真实模块组合]
    Integration --> Conformance[一致性测试<br/>正式标准用例]
    Conformance --> System[系统测试<br/>OpenSBI + Linux + rootfs]
    System --> Acceptance[最终验收<br/>Shell + DHCP + DNS + ICMP]

上层通过不取消下层要求，下层通过也不能推断上层成功。

3. 单元测试¶

3.1 CPU 与 ISA¶

每个指令编码、寄存器结果、PC、异常和非法组合。
x0 写保护、符号/零扩展、移位边界、32 位结果符号扩展。
除零、乘除溢出、浮点舍入、NaN boxing 和异常标志。
LR/SC 保留成功、失败和各种失效事件。

3.2 CSR 与 Trap¶

CSR 权限、只读、WARL、别名和条件写。
M/S/U Trap 入口、委托、优先级和 xRET。
Direct/Vectored tvec 以及 status 中断栈。

3.3 MMU¶

规范地址、三级漫游、4 KiB/2 MiB/1 GiB 页面。
每种 PTE 非法组合、权限矩阵、SUM/MXR/MPRV。
A/D 原子写回、TLB 标签、ASID/global 和 SFENCE.VMA。

3.4 RVV¶

所有 SEW/LMUL、VLMAX/vl/vtype。
掩码、tail、prestart、寄存器组与重叠。
非对齐和跨页访存、中途异常、vstart 重启。
整数除法边界和浮点 flags 累积。

3.5 设备¶

每个 MMIO 寄存器宽度、复位、读写副作用。
CLINT/PLIC 电平与 claim/complete。
VirtIO 状态机、描述符恶意输入、ring 回绕和中断确认。

4. 集成测试¶

CPU + MMU + Bus：真实编码执行虚拟访存并进入 Trap。
CPU + CLINT/PLIC：指令运行期间注入真实设备中断。
UART + terminal 后端：使用伪终端验证 Raw 字节语义，但最终仍需真实终端验收。
VirtIO-Blk + RAM + 临时真实镜像文件：验证完整请求和持久化。
VirtIO-Net + TAP：在隔离网络命名空间或经确认环境验证真实以太网包；内存队列伪造不能替代此测试。
Boot loader + FDT：使用正式 FDT 工具解析生成结果。

测试使用的临时资源必须受控、可清理，并不得修改用户现有网络或镜像。

5. 一致性测试¶

使用与冻结 ISA 版本一致的 RISC-V 架构测试。
使用明确版本的 RVV 1.0 测试集。
必要时使用 SoftFloat 或正式参考向量验证浮点边界，但实际生产执行路径仍是被测对象。
VirtIO 行为对照冻结版规范与真实 Linux 驱动。
记录测试仓库 URL、commit、配置、许可证和本地相对输出路径。

参考模型只产生期望结果，不能在运行时替代模拟器执行。

6. 系统启动阶段门¶

Gate 1：OpenSBI¶

真实固件开始执行并输出 Banner。
平台、Hart、ISA、下一阶段地址与 FDT 可识别。
无人为打印或预录输出。

Gate 2：Linux 早期启动¶

内核取得控制权，初始化 MMU、Trap、时钟与 PLIC。
内存大小、CPU ISA 和设备树与机器一致。
无非法指令循环、页错误循环或早期 panic。

Gate 3：存储与用户空间¶

VirtIO-Blk 由真实 Linux 驱动初始化。
ext4 rootfs 按指定设备挂载。
init 完成并进入可交互 Shell。
macOS 无网络档位必须在该真实 Shell 中成功执行 ls /、pwd 和 cat /proc/cpuinfo。

Gate 4：网络¶

本 Gate 仅适用于 Linux TAP 网络档位，不阻止 macOS 在 Gate 3 形成独立、可记录的本地启动验收。
VirtIO-Net 被识别为 eth0。
DHCP、ARP、路由和 DNS 均由真实包链路完成。
公网 ICMP 达到最终标准。

7. 最终验收记录¶

验收记录至少包含：

宿主操作系统版本和 CPU 架构；Linux 网络档位还记录发行版与宿主内核版本。
编译器、CMake、OpenSBI、Linux、rootfs 版本与 SHA-256。
来宾内核配置和启动命令。
Linux 网络档位记录 TAP/bridge/NAT 拓扑；macOS 档位明确记录 --net none。
完整 UART 日志和关键宿主诊断。
ip addr、ip route、resolver 状态、DHCP 输出和 ping 输出。
测试日期，以及任何外部网络条件。

记录放在 artifacts/logs/ 等被忽略目录；可提交的仅为去敏后的模板或摘要。

8. 最终成功判定¶

只有同时满足以下条件才可宣布 PRD 完成：

所有强制需求均有实现与验证映射。
必需单元、集成和一致性测试全部通过，无未解释跳过。
macOS 无网络档位真实运行 OpenSBI、Linux、ext4 Shell，并执行三条规定的基础命令。
Linux 网络档位真实运行相同启动链路，并执行 dhclient eth0 成功。
Linux 来宾执行 ping -c 4 google.com 收到 4 个响应且 0% 丢包。
无 Mock、固定输出、宿主代执行或多套简化逻辑参与验收。
终端和实际启用的宿主网络状态安全恢复。

环境导致最后一步暂时不可完成时，项目状态是“受阻/未验收”，不是“近似完成”。