提供一种随机生成指令序列的方法和处理单元。所述方法包括：将待测处理单元的浮点寄存器分成多个组，所述多个组分别对应于由待测处理单元的指令集支持的多个浮点类型；按照所属组对应的浮点类型使用随机值初始化每个浮点寄存器；生成指令序列，其中，在生成浮点指令时，根据浮点指令规定的操作数的浮点类型从多个组中的特定组或特定组集合内选择浮点寄存器作为浮点指令的操作数。本公开实施例在生成浮点指令时，根据规定的浮点类型从特定组或特定组集合内选择浮点寄存器作为浮点指令的操作数，这样能够保证生成的浮点指令在被待测处理单元执行时不会产生NaN，从而保证指令随机测试的正确性。