转一篇Systemverilog的一个牛人总结

落日映苍穹つ 2022-09-25 06:18 404阅读 0赞

Systemverilog  
数据类型

l 合并数组和非合并数组

1）合并数组：

存储方式是连续的，中间没有闲置空间。

例如，32bit的寄存器，可以看成是4个8bit的数据，或者也可以看成是1个32bit的数据。

表示方法：

数组大小和位，必须在变量名前指定，数组大小必须是【msb：lsb】

Bit\[3:0\] \[7:0\] bytes ；

2）二维数组和合并数组识别：

合并数组： bit \[3:0\] \[7:0\] arrys; 大小在变量名前面放得，且降序

二维数组： int arrays\[0:7\] \[0:3\] ; 大小在变量名后面放得，可降序可升序

位宽在变量名前面，用于识别合并和非合并数组，位宽在后面，用于识别数组中元素个数。

3）非合并数组

一般仿真器存放数组元素时使用32bit的字边界，byte、shortint、int都放在一个字中。

非合并数组：字的地位存放变量，高位不用。

表示方法：

Bit \[7:0\] bytes;

4）合并数组和非合并数组的选择

（1）当需要以字节或字为单位对存储单元操作。

（2）当需要等待数组中变化的，则必须使用合并数组。例如测试平台需要通过存储器数据的变化来唤醒，需要用到@，@只能用于标量或者合并数组。

Bit\[3:0\] \[7:0\] barray\[3\] ; 表示合并数组，合并数组中有3个元素，每个元素时8bit，4个元素可以组成合并数组

可以使用barry\[0\]作敏感信号。

l 动态数组

随机事物不确定大小。

使用方法：数组在开始是空的，同时使用new\[\]来分配空间，在new\[n\]指定元素的个数。

Int dyn\[\];

Dyn = new\[5\]; //分配5个元素空间

Dyn.delete() ; //释放空间

l 队列

在队列中增加或删除元素比较方便。

l 关联数组

当你需要建立一个超大容量的数组。关联数组，存放稀疏矩阵中的值。

表示方法：

采用在方括号中放置数据类型的形式声明：

Bit\[63:0\] assoc\[bit\[63:0\]\];

l 常量：

1）Verilog 推荐使用文本宏。

好处：全局作用范围，且可以用于位段或类型定义

缺点：当需要局部常量时，可能引起冲突。

2）Parameter

作用范围仅限于单个module

3）Systemverilog：

参数可以在多个模块里共同使用，可以用typedef 代替单调乏味的宏。

过程语句

l 可以在for循环中定义变量，作用范围仅在循环内部

for(int i=0;i<10;i++)

array *=i;*

*l 任务、函数及void函数*

*1） 区别：*

*Verilog中task 和function最重要的区别是：task可以消耗时间而函数不能。函数中不能使用\#100的延时或@的阻塞语句，也不能调用任务；*

*Systemverilog中函数可以调用任务，但只能在fork joinnone生成的线程中。*

*2）使用：*

*如果有一个不消耗时间的systemverilog任务，应该把它定义成void函数；这样它可以被任何函数或任务调用。*

*从最大灵活性角度考虑，所有用于调用的子程序都应该被定义成函数而非任务，以便被任何其它任务或函数调用。（因为定义成任务，函数调用任务很有限制）*

*l 类静态变量*

*作用：*

*1）类的静态变量，可以被这个类的对象实例所共享。*

*当你想使用全局变量的时候，应该先想到创建一个类的静态变量*

*静态变量在声明的时候初始化。*

*2）*

*类的每一个实例都需要从同一个对象获取信息。*

*l 静态方法*

*作用：*

*当静态变量很多的时候，操作它们的代码是一个很大的程序，可以用在类中创建一个静态方法读写静态变量，但是静态方法不能读写非静态变量。*

*l ref高级的参数类型*

*Ref 参数传递为引用而不是复制。Ref比 input 、output、inout更好用。*

*Function void print\_checksum(const ref bit \[31:0\] a\[ \]);*

*1) 也可以不用ref进行数组参数传递，这时数组会被复制到堆栈区，代价很高。*

*2) 用带ref 进行数组参数传递，仅仅是引用，不需要复制；向子程序传递数组时，应尽量使用ref以获得最佳性能，如果不希望子程序改变数组的值，可以使用const ref。*

*3) Ref参数，用ref 传递变量；可以在任务里修改变量而且，修改结果对调用它的函数可见，相对于指针的功能。*

*l Return语句*

*增加了return语句。Task任务由于发现了错误而需要提前返回，如果不这样，那么任务中剩下的语句就必须被放到一个else条件语句中。体会下*

*Task load\_array(int len. Ref int array\[ \]);*

*If(len<0) begin*

*$display(“Bad len”);*

*Returun;*

*//任务中其它代码*

*…*

*endtask*

*l 局部数据存储 automatic作用*

*Verilog中由于任务中局部变量会使静态存储区，当在多个地方调用同一个任务时，不同线程之间会窜用这些局部变量。*

*Systemverilog中，module和program块中，缺省使用静态存储；如果想使用自动存储，需加入automatic关键词。*

*测试平台*

*l Interface*

*背景 ：*

*一个信号可能连接几个设计层次，如果增加一个信号，必须在多个文件中定义和连接。接口可以解决这些问题。*

*好处：*

*如果希望在接口中增加一个信号，不需要改变其他模块，如TOP模块。*

*使用方法：*

*（1）接口中去掉信号的方向类型；*

*（2）DUT 和测试平台中，信号列表中采用接口名，例化一个名字*

*注意：*

*因为去掉了方向类型，接口中不需要考虑方向信号，简单的接口，可以看做*

*是一组双向信号的集合。这些信号使用logic\[url=\]类型\[/url\][\[d1\]][d1] 。*

*双向信号为何可以使用logic呢？*

*这里的双向，只是概念上的双向，不想verilog中databus多驱动的双向。*

*双向信号如何做接口？*

*（1）仲裁器的简单接口*

*Interface arb\_if( input bit clk);*

*Logic \[1:0\] grant,request;*

*Logic rst;*

*Endinterface*

*DUT 使用接口：*

*Module arb(arb\_if arbif);*

*…*

*Always @(posedge arbif.clk or negedge arbif.rst)*

*…*

*endmodule*

*（2）DUT 不采用接口，测试平台中使用接口（推荐）*

*DUT 中源代码不需要修改，只需要再top中，将接口连接到端口上。*

*Module top；*

*Bit clk；*

*Always \#2 clk =~clk；*

*Arb\_if arbif(clk);*

*Arb\_port al(.grant(arbif.grant),*

*.request(arbif.grant),*

*.rst(arbif.rst),*

*.clk(arbif.clk)*

*);*

*Test t1(arbif);*

*Endmodule*

*l Modport*

*背景：*

*端口的连接方式包含了方向信息，编译器依次来检查连续错误；接口使用无信号的连接方式。Modport将接口中信号分组并指定方向。*

*例子：*

*l 在总线设计中使用modport*

*并非接口中每个信号都必须连接。Data总线接口中就解决不了，个人觉得？*

*因为data是一个双驱动*

*l 时钟块*

*作用：*

*一旦定义了时钟块，测试平台就可以采用@arbif.cb等待时钟，而不需要描述确切的时钟信号和边沿，即使改变了时钟块中的时钟或边沿，也不需要修改测试代码*

*应用：*

*将测试平台中的信号，都放在clocking 中，并指定方向（以测试平台为参考的方向）。并且在modprot test（clocking cb，*

*最完整的接口：*

*Interface arb\_if(input bit clk);*

*Logic\[1:0\] grant,request;*

*Logic rst;*

*Clocking cb @(posedge clk);*

*Output request;*

*Input grant;*

*Endclocking*

*Modport test (clocking cb,*

*Output rst);*

*Modport dut (input clk, request,rst,*

*Output grant);*

*endinterface*

*变化：将request 和grant移动到时钟块中去了，test中没有使用了。*

*l 接口中的双向信号*

*Interface master\_if(input bit clk); //在类中为了，不使用有符号数，常用bit\[\]定义变量*

*Wire \[7:0\] data;*

*Clocking cb@(posedge clk);*

*Inout data;*

*Endclocking*

*Modport TEST（clocking cb）；*

*endinterface*

*program test（master\_if mif）;*

*initial begin*

*mif.cb.data <= ‘z;*

*@mif.cb;*

*$display(mif.cb.data); //总线中读数据*

*@mif.cb;*

*Mif.cb.data <= 8’h5a; //驱动总线*

*@mif.cb;*

*Mif.cb.data <= ‘z; //释放总线*

*注：*

*（1）interface 列表中clk 采用的是input bit clk；为什么要用bit？*

*（2）时钟块 clocking cb 中，一般将testbench中需要的信号，方向指定在这里；*

*而在modprot 指定test信号方向的时候，采用clocking cb。*

*（3）interface中信号，不一定都用logic，也可采用wire（双驱动）；systemverilog*

*中如果采用C代码的风格（参数列表中方向和类型写一起），必须采用logic类型*

*（4）现在的风格，DUT 没才用clocking cb ，测试平台和DUT的时钟如何统一？*

*l 激励时序*

*DUT和测试平台之间时序必须密切配合。*

*l 测试平台和设计间的竞争状态*

*好的风格：*

*使用非阻塞赋值可以减少竞争。*

*systemverilog验证中initial 中都采用<= 赋值，而等待延迟采用@arbif.cb等待一个周期来实现。*

*而verilog中采用的风格时，initial 中采用 =阻塞赋值，沿时可以采用\#2，等实现。*

*因此时钟发生器，只能放在module 中，而不能放在program中*

*l Program中不能使用always块*

*测试平台可以使用initial 但不能使用always，使用always 模块不能正常工作。*

*原因：测试平台的执行过程是进过初始化、驱动和响应等步骤后结束仿真。*

*如果确实需要一个always块，可以使用initial forever 来完成。比如：在产生时钟时。*

*类*

*l 类中static变量*

*背景：*

*如果一个变量需要被其他对象所共享，如果没有OPP，就需要创建全局变量，这样会污染全局名字空间，导致你想定义局部变量，但变量对每个人都是可见的。*

*1）作用：*

*类中static变量，将被这个类的所有实例（对象）所共享，使用范围仅限于这个类。*

*例：class transaction；*

*Static int count=0；*

*Int id；*

*Endclass*

*Trasaction tr1，tr2；*

*Id不是静态变量，所以每个trasaction对象都有自己的id；count 是静态变量，所有对象只有一个count变量。*

*如何用？*

*当你打算创建一个全局变量的时候，首先考虑创建一个类的静态变量。*

*2）static变量的引用*

*句柄或类名加::*

*4) static 变量的初始化*

*static变量通常在声明时初始化。不能在构造函数中初始化，因为每一个新的对象都会调用构造函数。*

*l 静态句柄：*

*背景：当类的每一个对象，都需要从同一个对象（另一个类）中获取信息的时候。如果定义成非静态句柄，则每个对象都会有一份copy，造成内存浪费。*

*l 静态方法*

*背景：*

*当使用更多静态变量的时候，操作他们的代码会很长。*

*作用：*

*可以在类中创建一个静态方法用于读写静态变量。*

*注：systemverilog不允许，静态方法读写非静态变量。*

*l 类之外的方法*

*背景：解决类太长的问题。类最好控制在一页内，如果方法很都很长。*

*l This*

*背景：如果在类很深的底层作用域，却想引用类一级的对象。在构造函数中最常见。*

*作用：this指向类一级变量*

*l 如何做类，类做多大？*

*上限：类不能太大*

*当类中存在多处相同的代码，你需要将这段代码做成当前类的一个成员函数或父类的成员函数。*

*下限：类不能太小*

*类太小，增加了层次。*

*方法：如果一个小类只被例化了一次，可以将它合并到父类中去。*

*l 动态对象*

*概念区分：方法中修改对象 和修改句柄*

*修改对象——将对象的变量重新赋值。*

*修改句柄——在任务中new（）对象。*

*1） 当你将对象传递给方法*

*背景：句柄，new（）后变成对象，在将其作为参数传递给方法。*

*实质和作用：*

*传递的是句柄。这个方法可以读取对象中的值；也以改变对象中的值*

*2） 修改标量变量的值*

*背景：在方法的参数中，前面加ref；（用ref传递，ref传递的是变量的地址）。*

*作用：*

*方法可以修改变量的值，并将修改的值，传递给主程序。*

*引申：*

*方法可以改变对象，即使没有使用ref 修饰句柄。*

*因为传递的是句柄，句柄是地址。不要将句柄和对象混为一谈，如果传递的是对象，对象是单向的，那方法以外也不能传递回来。可以这样理解吧。*

*读写对象中的值：*

*例：*

*Task transmit（Transcation t）;*

*Cbbus.rx\_data <= t.data;*

*t.stats.startT = $time; //在任务中，改变了对象*

*endtask*

*trancation t;*

*initilal beign*

*t = new();*

*t.addr = 42;*

*transmit(t);*

*end*

*既然传递的是句柄，那数据就没传过去，如何读取值？*

*答：主程序中new（）创建了一个对象，而句柄是指向对象的指针，传递的是句柄，transmit中也指向了对象，所以transmit中可以读写对象。*

*3） 在任务中修改句柄*

*背景：*

*在方法中，参数为句柄，前面加ref。*

*作用：*

*可以在方法中new（）对象，并将初始化放在方法中；在主程序中仅仅调用。*

*注意：正确的事物发生器，参数是带ref的句柄*

*Function void create（ref transaction tr）*

*Endfunction*

*方法的参数是句柄，句柄前有ref 和没ref的差别：*

*没ref，在方法中不能new（）该句柄的对象，因为没ref，句柄是不能传递到主程序的； 有ref，可以在方法中new（）该句柄的对象。*

*原因:没ref传递的是句柄，不能修改句柄，有ref，传递的是句柄的地址，可以修改句柄。*

*例子：*

*Function void create( Transcation tr)*

*tr = new(); 不正确*

*tr.addr = 42;*

*Endfunction*

*Transcation t;*

*Initial begin*

*Create(t);*

*$diasplay (t.addr);*

*End*

*l 程序中修改对象*

*背景：*

*应该在循环中，new（）多个对象，而不是先new（）对象再循环发送事物。*

*作用：*

*创建多个对象*

*正确产生器，创建多个对象：*

*Task generator (int n);*

*Transaction t;*

*Repeat(n) begin*

*t=new();*

*t.addr =$random();*

*transmit(t);*

*endtask*

*将new（）放在循环内，这样创建了许多对象。*

*l 对象的复制*

*目的：防止对象的方法修改原始对象的值。或在一个发生器中保留约束。*

*分两种情况，类中不包含其他类的句柄和包含*

*方法：*

*1） 使用new复制一个对象——简易复制（shallow copy）*

*Transaction src，dst；*

*Src = new（） //*

*dst = new src //复制*

*局限：*

*如果类中包含一个指向另外一个类的句柄，那么只有最高一级的对象被new复制，下层的对象都不会被复制。*

*会出现意想不到的错误。*

*当前类中变量和句柄被复制，这样两个对象，都有指向另外一个类的对象statistic(会带来意想不到的错误)，但是statistic没有被复制。如果其中一个transaction对象，修改了statistic对象值，会影响到另一个transaction看到static的值。*

*2） 简单的复制函数*

*如何实现：*

*Copy函数一般放在类内部，函数名为该类的一个句柄，copy函数中new（）对象。*

*局限：*

*类中不包含其他类。*

*3） 深层的复制函数 ——深层copy*

*目的：解决类中包含另外一个类，copy带来的问题。*

*实现：*

*在copy函数中，将调用另一个类的copy函数，赋值给该句柄;同时需要为statistic类和层次结构中每一个类增加一个copy()方法;copy函数的ID域也要保持一致,copy函数,copy本类,所以ID也要++.*

*Copy.stats = stats.copy();*

*Id =count++;*

*约束*

*l 约束块中，只能包含表达式，不能赋值。*

*1）dist权重分布*

*dist带有一个值的列表及相应的权重，中间用:= 或 :/分开。值或权重可以是常量或变量。权重的和不必是100.*

*:= 表示范围内，每一个值的权重是相同的；*

*:/ 表示范围内，权重要均匀分布*

*2）Inside*

*产生一个值的集合，在值的集合中取随机值时，机会相等。*

*3）在集合中使用数组*

*l 条件约束*

*Systemverilog支持两种关系操作 –>和if—else*

*—>可产生和case效果类似的语句块，可以用于枚举类型的表达式。*

*l 双向约束*

*l 控制多个约束块*

*作用：可以打开或关闭某个约束*

*可以使用内建的Handle.constraint.constraint\_mode()打开或关闭。*

*l 内嵌约束*

*背景：很多测试只会在代码的一个地方随机化对象，但是约束越来越复杂时，*

*Systemverilog可以使用randomized with 来增加额外的约束，这和在类里增加的约束是等效的。*

*l Pre\_randomize 和post\_randomize函数*

*有时候需要再调用randomize（）之前或之后立即执行一些操作。*

*随机化前：设置类里的一些非随机变量（如上下限、权重），*

*随机化后：计算数据的误差矫正值。*

*l 约束的技巧*

*1） 约束中使用变量*

*2） 使用非随机值*

*如果一套约束在已产生了几乎所有想要的激励向量，但还缺少几种。*

*可以使用rand\_mode把这些变量设置为非随机变量。*

*l 数组约束*

*Systemverilog可以用foreach对数组中的每一个元素进行约束。*

*线程及线程间的通信*

*l 测试平台使用许多并发执行的线程。测试平台隶属于程序块。*

*Systemverilog引入两种新的创建线程的方法—fork…join\_none和fork…join\_any*

*1） 使用fork…join\_none来产生线程*

*在调度其内部语句时，父线程继续执行。*

*2） 使用fork…join\_any实现线程同步*

*在调度块内语句，当第一个语句执行完，父线程才继续执行。*

*l 动态线程*

*Systemverilog中可以动态创建线程。*

*用法：*

*fork…join\_none放在了任务中，而不是包含两个线程。*

*原因：*

*主程序中有连个线程：发送和检测线程。但是不能同时启动，发送事物后，才能检测，否则还未产生数据，就开始检测；但是检测又不能阻塞下一次发送事物的线程。所以fork…join\_none 放在了检测task 任务（后作用的线程中）中，*

*例：测试平台产生随机事物并发送到DUT中，DUT把事物返回到测试平台。测试平台必须等到事物完成，但同时不希望停止随机事物的发送。*

*Program automatic test（bus\_ifc.Tbbus）;*

*Task check\_trans(Transaction tr);*

*Fork*

*Begin*

*Wait(bus.cb.addr == tr.addr);*

*End*

*Join\_noe*

*Endtask*

*Initial begin*

*Repreat(10) begin*

*Tr= new();*

*Assert.(tr.randomize());*

*//把事物发送到DUT中*

*Transmit（tr）;*

*//等待DUT的回复*

*Check\_trans(tr);*

*End*

*\#100;*

*End*

*endprogram*

*l 并发线程中务必使用自动变量来保持数值。*

*l \#0 延迟，使得当前线程必须等到fork…join\_none语句中产生的线程执行完后，才得以运行。*

*l 停止线程*

*1) 停止单个线程*

*使用fork ..join\_any 后加disable。*

*3） 停止多个线程*

*Disable fork 能停止从当前线程中衍生出来得所有子线程。*

*应该使用fork ..join 把目标代码包含起来，以限制Disable fork的作用范围。*

*l 事件*

*背景：*

*Verilog中当一个线程在一个事件上发生阻塞的同时，正好另一个线程触发了这个事件，则竞争就出现了。如果触发线程先于阻塞线程，则触发无效（触发是一个零宽度的脉冲）。*

*解决方法：*

*Systemverilog 引入了triggered（）函数，用于检测某个事件是否已被触发过，包括正在触发。线程可以等待这个结果，而不用在@操作符上阻塞。*

*例子：*

*Event e1，e2；*

*Initial begin*

*->e1;*

*@e2;*

*End*

*Initial begin*

*->e2;*

*@e1;*

*End*

*上面的代码，假设先执行第一个块，再执行第二个块。第一个块会阻塞在@e2（阻塞先执行），直到e2触发，再运行（触发后执行）；在执行第二个块时，会阻塞在@e1，但是e1已经触发（触发先执行，阻塞后执行，触发是个零宽度的脉冲，会错过第一个事件而锁住）*

*解决方法：用wait（e1.triggered（））来代替阻塞@el，如果先触发，也可以执行。*

*l 等待多个事件*

*最好的办法是:采用线程计数器来等待多个线程。*

*l 旗语*

*Get（）可以获取一个或多个钥匙，put（）可以返回一个或多个钥匙。Try\_get()获取一个旗语而不被阻塞。*

*l 信箱*

*背景：如何在两个线程中传递信息？考虑发生器需要创建很多事物并传递给驱动器的情况。*

*问题：如果使用发生器的线程去调用驱动器的任务。这样，发生器需要知道驱动器的层次化路径（类的层次化），降低了代码的可重用性；还迫使发生器和驱动器同一速率运行，当一个发生器需控制多个驱动器时会发生同步问题。*

*解决办法：把驱动器和发生器当成各个处理事物的对象，之间通过信道交换数据。信道允许驱动器和发生器异步操作；引入问题：你可能倾向于仅仅使用一个共享的数据或队列，但这样，编写实现线程间的读写和阻塞代码会很困难。解决办法：可以使用systemverilog中的信箱。把信箱看出一个具有源端和收端的FIFO.*

*操作：*

*1）信箱的容量可以指定，new（size），size限制信箱中的条目，size为0，或没指定，则信箱是无限大。*

*2）Put（）放数据，get（）可以移出数据。Peek（）可以获取信箱中数据的copy而不移出。*

*3）信箱中可以放句柄，而不是对象。*

*漏洞：在循环外只创建一个对象，然后使用循环对对象随机化，信箱中是句柄，最终得到的是一个含有多个句柄的信箱，多个句柄都指向同一个对象。*

*解决办法：在循环中，创建多个对象。*

*l 异步线程间使用信箱*

*背景：*

*很多情况下，由信箱连接的两个线程应该步调一致，这样生产方 才不至于跑到消费方前。 好处：最好层的generator需要等待低层的数据发完后才能结束。测试平台能精确知道所有激励发出去的时间。*

*两种情况*

*两个线程同步，需要额外的握手信号。否则，出现生产方运行到结束，消费方还启动。*

*1) 信箱容量为1，两个线程同步*

*因阻塞，连个线程不需要握手信箱*

*3） 容量不为1，线程间同步*

*需要使用握手信号，以使producer不超前于consumer；如果consumer超前于prodecer会阻塞。*

*解决办法*

*1） 使用定容信箱和peek实现线程同步：（比较好）*

*消费方：consumer 使用信箱方法peek（）获取信箱里的数据的copy而不将其移出，当consumer处理完数据后，便使用get（）移出数据。*

*特点：信箱容量定义为1，不需要握手信号。*

*Calss consumer*

*Repeat（n）begin*

*Mbx.peek(i);*

*$display(“consumer:after get( )”,i);*

*Mbx.get(i);*

*End*

*endcalss*

*如果直接使用get（）替代peek（），那么事务会被立刻移出，这样可能会在consumer完成事务前，producer生成新的数据。*

*-*

*2)使用信箱和事件实现线程同步*

*使用边沿敏感的阻塞语句@handshake 代替电平触发wait(handshake.triggered())。*

*因为：线程中任务run（）使用循环，事件阻塞只能使用@handshake。*

*局限：如果遇到producer线程的阻塞和consumer线程的触发同时发生，则可能出现次序上的问题。*

*3）使用两个信箱实现线程同步*

*使用另一个信箱把consumer的完成信息发回给producer。*

*目的：在producer线程中，处理完事物后，用一个get（）来阻塞。*

*特点：信箱容量大于1.*

*Maibox mbx，rtn；*

*Class prodecer*

*For(int i=0; i<4;i++) begin*

*….*

*Mbx.put(i);*

*Rtn.get(i);*

*…*

*End*

*Endclass*

*Class consumer*

*Repeat(3) begin*

*….*

*Mbx.get(i);*

*Rtn.put(-i);*

*…*

*End*

*Endclass*

*说明：信箱的构造函数中Mbx =new();Rtn =new()，信箱容量为无穷大。如何实现同步？*

*虽然信箱容量为无穷大，producer线程发完一个数据后遇到get（）会阻塞，不能放入第二个数据；等到consumer得到第一个数据并且处理完后，通过另一个信箱返回一个数据，producer才继续放第二个数据。*

*因为get（）得到数据后，将信箱中数据取出。表象：信箱容量定义为无穷大，但是实际上也是producer放一个数据，consumer取一个数据；然后producer再放第二个数据，依次类推。*

*这样确保producer不会超前于consumer线程，而将数据都写入信箱。*

*4） 其他的同步技术*

*通过变量或旗语阻塞也可以实现握手。事件是最简单的结构，其次是通过变量阻塞。旗语相当于第2个信箱，但是没有交换信息。Systemverilog中的信箱比其他技术要差，原因是无法在producer放入第一个事务时，让它阻塞。Producer一直比consumer提前一个事务的时间。*

*l Wait(handshake.triggered())和@handshake 使用范围*

*1） Wait(handshake.triggered())，用于等待一个事件；*

*2） 循环中等待事件，只能用@handshake*

*3） 两个线程的同步，一般任务run（）使用循环，所以只能使用@handshake。*

*注意事项：*

*1） 在循环中，等待事件不能用Wait(handshake.triggered())，因为如果事件触发一次，wait（）语句一直为真，进入不断的循环。下一次循环中，不会阻塞。*

*2） @handshake 如果触发事件，先于等待事件。会等不到事件，因为（事件触发，是一个零宽度的脉冲）*

*OPP的高级编程技巧*

*l 继承*

*背景：*

*为总线事务增加一个错误功能并带可变延时的复杂类。方法如下：*

*1） 使用合成，即在类中例化另一个类型的类。有时候很难将功能分成独立的部分。如果使用合成，则需要为正确和错误事务分别创建不同的类，正确类的测试平台需要重写以处理错误类的对象。*

*2）使用扩展类*

*作用：*

*当需要增加事务，而对现有的测试代码修改越少越好，。例如增加错误注入功能。*

*扩展类和类合成区别：*

*扩展类解决，增加新事务，使用类合成中，大量修改代码的麻烦。*

*如何使用：*

*扩展类共享基类的变量和子程序。*

*1）基本类中的方法，需标记为virtual，这样扩展类中才可以重新定义。扩展类中函数，和基类中函数名一样时，通过supper.函数名，调用基类中函数。Systemverilog中不允许supper.supper.new方式经行多层调用。*

*2)如果基类构造函数new（）有参数，那么扩展类，必须有一个构造函数，并在构造函数的第一行调用基类的构造函数。*

*Class basel*

*Function new（input int var）；*

*this.var = var;*

*endfunction*

*endclass*

*class extended extends basel*

*function new(input int var);*

*super.new(var);*

*endfunction*

*endclass*

*3)OPP规则指出：基类的句柄，也可以指向扩展类的对象。（好好体会）*

*l 蓝图模式*

*1）背景：一个简单的发生器，通过信箱将数据传递给驱动器。*

*class generator*

*mailbox gen2drv;*

*transaction tr;*

*function new(input mailbox gen2drv)*

*this.gen2drv = gen2drv;*

*endfunction*

*task run;*

*forever begin*

*tr = new();*

*assert(tr.randmize);*

*gen2drv.put(tr); //mail.put(x)*

*end*

*endtask*

*endclass*

*存在问题：这个例子在循环内部创建事务对象,而不是在循环外部，避免了测试平台常见的错误。New（）放在循环外部，错误原因是，mailbox中放入的是句柄，而不能是对象，所有的句柄都指向同一个对象。（1）任务Run创建了一个事物并立即随机化，意味着事务使用了默认的所有约束。要修改，必须要修改transaction类。(2)无法使用扩展*

*解决办法：将tr的创建和初始化分开，使用蓝图模式。*

*另一个问题：如果简单的把创建和初始化分开，而放在循环外部，而避免测试平台错误（P200），如何解决？蓝图模式如何解决*

*2）蓝图模式概念：*

*首先构建一个对象蓝图（金属模），然后修改它的约束，甚至可以用扩展对象替换它，随机化这个蓝图时，就得到想赋予的随机值；然后复制这个对象，将copy发给下游。*

*蓝图：是一个钩子，允许你改变发生器类的行为而无需修改其类代码。蓝图对象在一个地方构建（new（）），在另一个地方（任务run）使用*

*3）P200与P221相对比分析：重要*

*蓝图模式，也就比new（）在循环外地generator多了一个copy函数。问题（1）蓝图模式，new（）在循环外，也只有一个对象，而mailbox中放入的只能是句柄，如何解决常见的平台错误？*

*因为copy，是对象的复制，而不是句柄的复制。这样蓝图模式只有一个句柄，但是随机化后，copy，相当于再循环中创建了许多对象。而测试平台常见错误的本质是，只创建了一个对象。这样就避免了问题。*

*（2）蓝图模式下，因为只有一个ID号，那么任务run循环中，下发了许多数据，这些只有一个ID号了？*

*因为copy是对象的复制，所以在copy中ID号也会增加。下发的每个数据，都有各自的ID号。*

*l 使用扩展的transaction*

*为了注入错误，需要将蓝图对象transaction变成Badtransaction（改变蓝图）。必须在环境的创建和运行阶段之间完成这个操作。注意：所有的badTr引用都在这一个文件中，这样就不需要改变environment类或generator类。*

*Env.build();*

*Begin*

*Badtr bad = new();*

*Env.gen.blueprint = bad;*

*End*

*Env.run*

*目的是：将一个对象取代另一个对象。New（）后都是对象了，将对象赋值给对象，这是什么写法？不是复制呀？复制本质是将一个句柄指向一个对象。*

*解释：上述是句柄的复制，将扩展类句柄bad赋值给基类句柄blueprint，这样基类句柄指向扩展类对象，后面的代码调用的时候，就直接指向扩展类bad了，改变了蓝图。*

*l Env.new（）和nev.build（）区别*

*Env.new（）仅仅new（）函数*

*nev.build（）是将各个模块new（），并传达一些参数，通过这些参数将环境的各个模块，连接起来。P213*

*l $cast 作类型向下转换*

*背景：基类句柄可以指向扩展类对象，不需要额外的代码； 扩展类句柄指向基类对象，一般情况下会出错，但有时候是可以的，前提是基类句柄指向了它的一个扩展类对象。*

*作用：扩展类句柄指向基类对象时，使用$cast（）函数。在非法的情况下，不会编译报错，会返回了一个0.*

*$cast做任务使用时，systemverilog会在运行时，检查源对象类型和目的对象类型不匹配，会报错；*

*$cast 做函数使用时，运行时，仍做类型检查，在不匹配时，不会报错，$函数返回0.*

*前面所述：基类句柄可以指向任何它的扩展类的对象、*

*1） 基类句柄指向扩展类对象——出现情况：修改蓝图，不改过多代码，增加功能*

*Transaction tr； //基类句柄*

*BadTr bad； //扩展类句柄*

*Bad = new（）；*

*Tr = bad； // 基类句柄指向扩展类对象*

*tr.display; //掉用的是扩展类的方法*

*2） 扩展类句柄指向基类对象——出现情况:基类virtual 方法copy函数，它的继承类中copy函数*

*将基类句柄赋值给扩展类句柄，使扩展类句柄指向基类对象，一般编译器会出错，不能运行，所以非常小心；只有基类句柄指向扩展类对象时，再将扩展类句柄指向基类对象时，不出错。为了检测基类句柄是否指向了扩展对象，并且不让编译器报错，可以使用$cast()函数检测。*

*当把扩展类句柄指向基类对象时，发生什么？*

*Tr= new（）；*

*Bad = tr； //扩展类句柄指向基类句柄*

*上述会发生错误，编译不会被通过。因为有些属性在基类中不存在；但是扩展类句柄指向基类句柄不总是非法的（见下面代码，是可以的），当基类句柄指向一个扩展类对象时是允许的。*

*Transcation tr;*

*BadTr bad,bad2;*

*Bad= new（）；*

*Tr = bad; //基类句柄指向扩展类对象*

*$cast(bad2,tr); //扩展类句柄指向基类对象*

*if(!$cast(bad2,tr);*

*$display(“cannot assign tr to bad2”);*

*$display(bad2.bad\_crc);*

*l 句柄类型和对象类型差异（书中翻译的不准，type of handdle 和 object）*

*个人理解：*

*Transaction tr； 句柄tr类型是transaction*

*句柄类型：关键字*

*对象类型：类中成员的类型差异*

*l 虚方法和多态*

*多态：多个程序使用一个共同的名字的现象。*

*多态解决问题：计算机建构面临的一个问题。让物理内存很小的情况下，让处理器能够对很大的地址空间寻址。针对这个问题引入了虚拟内存。*

*虚拟方法继承劣势：*

*基类使用了虚拟方法，扩展类也必须使用相同的“签名”，扩展类中虚拟子程序不能增加或删除参数，这意味着必须提前做好规划。*

*l 对象复制*

*1） 因为是virtual 函数，扩展类中copy方法也必须是transaction型的，*

*但是要copy的是badtr类型的，所以要new一个bad*

*带有copy 的事物基类。*

*Class transaction ;*

*Rand bit\[31:0\] src,dst,data\[8\];*

*Bit\[31:0\] crc;*

*Virtual function transaction copy ();*

*Copy = new();*

*Copy.src = s rc;*

*Copy.dst = dst;*

*Copy.data = data;*

*Copy.crc = crc;*

*Endfunction*

*Endclass*

*带有copy的扩展类*

*Calss badtr extends transaction*

*Rand bit bad\_crc;*

*Virtual function badtr copy(); //错误*

*Virtual function transaction copy();*

*Badtr bad;*

*Bad = new();*

*Bad.src = src;*

*bad.dst = dst;*

*bad.data = data;*

*bad.crc = crc;*

*Bad.bad\_crc = bad\_crc;*

*Return bad;*

*Rendfunction*

*endclass*

*2）优化途径一，创建一个独立的函数copy\_data,这样每个类只负责copy其局部变量，即扩展类中的copy函数用super.copy\_data(tr),代替了基类中变量的复制。代码的重用性提高。P8.22*

*$cast(bad,tr); //扩展类句柄指向基类句柄*

*使用的情况： 因为virtual 函数，在继承中，虚拟函数必须和基类中名称和参数也一致。这样扩展类中copy\_data函数参数仍然是transaction类型的tr，这样出现了参数是基类句柄，但是copy\_data函数内要作的确实扩展类的成员，就要将基类句柄参数赋值给扩展类句柄，*

*要将扩展类badtr类型的数据返回，所以必须用$cast(bad,tr)。*

*2) 优化途径二，最好的。前面的copy子程序都会创建一个新对象，改进的一种方法就是指定复制对象的存放地址。*

*Virtual function transaction copy（transaction to =null）；*

*if(to == null)*

*copy = new();*

*else*

*copy = to;*

*copy\_data(copy);*

*endfunction*

*l 抽象类和纯虚方法*

*背景：验证的目标之一是创建多个项目共享的代码。*

*目的：systemverilog 有两种方法创建共享的基类：抽象类和纯虚方法*

*Virtual class （抽象类）:可以被扩展但是不能被直接例化。*

*Pure virtual function（纯虚方法）：没有实体的方法原型，相当于一个声明。*

*1) 由抽象类扩展而来的类，只有在所以的虚拟方法都有实体的时候才能被例化，*

*2) 纯虚方法只能在抽象类中定义。*

*3）抽象类中，纯虚方法是没实体的，非纯虚方法最好也不写实体。*

*l 回调*

*背景：测试平台目的：创建一个不做任何修改就能在所有测试中使用的验证环境。要做到这点的关键是测试平台使用钩子，（什么是钩子？）钩子作用，在不修改原始类的情况下注入新的代码。采用virtual 方法，也可以在扩展类中覆盖基类方法，但是需要重复原方法的所有代码，并且它的修改将传播到它的所有扩展类中。*

*作用：回调就是一个钩子，在不修改原始类的情况下注入新的代码。*

*实现：回调任务在顶层中创建，在最低级即驱动器中调用。这样驱动器不需要知道测试的任何信息，它只需要使用一个可以在测试中扩展的通用类。*

*1） 使用回调注入干扰*

*回调的一个常见用法就是注入干扰，例如引入一个错误或者延迟。下面测试平台使用回调对象，随机地丢弃数据包。*

*扩展类是如何作用的？在扩展的回调类中注入错误，如何在驱动器中作用的？*

*关键是数据队列的作用，驱动器中使用了，回调基类的数据队列*

*回调基类是抽象类，在扩展的回调类中加入错误注入，而drive驱动类中，是回调基类的数据队列，在环境中将扩展类句柄让入驱动器类，回调基类的数据队列中。*

*begin // Create error injection callback*

*Driver\_cbs\_drop dcd = new();*

*env.drv.cbs.push\_back(dcd); // Put into driver*

*end*

*与前面扩展类作用的差异？*

*前面代码，要使扩展类中增加代码，需要使基类句柄指向扩展类句柄。*

*l 驱动器类：*

*下面的代码如何解释*

*2）回调也可以想scoreboard 发送数据或收集功能覆盖率。*

*优点：你可能想过将scoreboard和功能覆盖数据组置于一个事物处理器中，通过邮箱连接到测试平台中，这是一种笨拙的方法，原因如下：测试平台组件几乎都是被动和异步的，组件只有在测试平台给他数据的时候才被唤醒，而且不会主动地向下游事物处理器传递信息。麻烦：1）这样一个需要同时监视多个邮箱的事物处理器复杂了；2）你可能在多个地方采集数据，但是事物处理器设计用来处理单个数据源回调。*

[d1]: http://api.blog.163.com/crossdomain.html?t=20100205#_msocom_1