uvm设计分析——tlm
tlm模块,用来在不同模块之间实现实时通信,主要基于两个定义在通信双方的port类来实现。
两个port之间,通过connect函数,来拿到双方的class指针,进而调用对方的function。
但是uvm规定,控制流(调用function与被调用方)只能按一定的方向来执行,所以只有某一类port类可以调对应port的function。
由于imp所在的class中,每次通信可能实现的function不同,而且做virtual function的重载也会引入新的class,
所以imp中的port类,在定义时,就调用parent中对应的function,这样在parent的class中就必须实现相应的function。
tlm模块的类图:
interface class,实现put,get,write,transparent等方法定义,
有两种,tlm_if_base,用在general的object或component class中,
sqr_if_base,用在driver和sequencer class中,
port_component,是基于uvm_component的extend,主要为了方便调用report机制,
port_base,定义connect,binding等function,实现内部provider,provided对象queue的初始化,
port_base与port_component class中互有对方的指针变量,可以实现对方的function,
但是在应用过程中,port_component只是提供了report的访问。
port/export/imp class,是实际应用中的class,都是通过macros来进行实现的。
其中只定义了该port对应的function和一个new函数。
从实现中的连接方式来看,port,export只是命令的传递者,imp是命令的执行者,其中实现了具体的function---调用parent相应的function。
所以,port,export可以被定义很多层级,来方便传递,都不影响最终的执行。
代码中表现为,port调用自己provider的put等函数,即export的provider的put等函数,即imp中调用的parent的put函数。
uvm还规定了自己的连接规则,定义在port_base connect和check_relation function中。每次进行connect函数调用的时候,都会检查。
error类型,1) mask_if不同,用来区分不同的port组;
2) 发起connect的是imp;
3) export连接port;
warning类型,1)port可以连接port,必须是child port连接parent的port;
2)port连接export,imp,必须是同一hierarchy;
3)export连接export,imp,必须是parent export,连接child export,imp;
analysis port并没有这些warning的要求。
从通信方式看,analysis类表示广播,可以connect多个,实现过程中,遍历各个port、export queue中的imp;
实现的是无延时的function write;
其他包括sqr_if都是一对一的,只能connect一个,
实现中,在每个port class的new函数中,都规定了该port能够连接的最小和最大的export,imp,
analysis [0:$],其他的port,只能是1。在resolve_binding的时候,会进行该size的检查。
从操作行为看,定义的port的function:try_put,can_put,try_get,can_get,try_peek,can_peek,nb_transport,write,
定义的port的task:put, get, peek,transport, (imp中固定function 实现bridge,具体实现与parent class)
sqr_if port中定义的function:item_done,has_do_available,put_response,
定义的task:get_next_item,try_next_item,wait_for_sequences,get,put,peek,
(实现于sequencer,调用于driver)
port_base中的三个重要函数:
1)connect函数,需要显式调用,必须在end_of_elaboration phase结束之前完成,之后调用会报错。
2)resolve_binding函数,由uvm_root 在 end_of_elaboration phase开始隐式递归调用,所有component中的child都会做检查。
3)get_if函数,在put,write等函数中被调用,拿到imp_list中的provider的指针,
port_base中的三个重要变量:
1)this_type m_provided_by[string]
this_type m_provided_to[string],存放provider和provided的port_base对象类型,在connect函数被赋值;
2)this_type m_imp_list[string],在resolve_binding函数中,被更新,存放对应provided的对象的类型;
如果provider的size很多,或遍历之后,都放在imp_list中。
3)this_type m_if,指向第一个m_imp_list中的port类型的对象,
各个port class中的size, min,max,mask_if等配置在new的时候,直接初始化。
analysis min为0,max无限制,
其他port,min为1,max为1,
多个export调用同一个imp时的function重名问题,uvm的解决方法是重新define多个不同的class对象的imp,分别调用各自的不同名称的function;
使用时,需要先define,也就是定义一个新的class,之后进行正常的connect,在imp调用的时候,会调用write_suffix这样的function;
从而区分不同的export对应的imp实现。
这样的imp定义,需要根据mask_if来定义各自的class,因为new的时候,MASK define仍然是和正常的imp相对应的。
export并不需要担心重名的问题,因为它的function并没有具体的时候,只是进行imp_list中的遍历调用,所以function内容都一样。
fifo部分,只是将多个port类型和一个mailbox封装在一起,中间保存,传递trans。
tlm_fifo_base中,定义了两个analysis_port,负责将trans,广播出去;
两个imp,分别实现,get,put,等等全部的interface function接口;
tlm_fifo中,定义了mailbox,可以在fifo new的时候,显式指定fifo的深度;默认1
具体实现put,get等函数;(实现并不像parent中的那样具体);单纯写入mailbox,再用analysis port写出去;
tlm_analysis_fifo中,只是增加了一个analysis_imp,然后实现try_put;
tlm_fifo中的function,put操作,mailbox,put操作,然后通过put_ap的analysis再发出去;
get操作,mailbox,get操作,然后通过get_ap的analysis再发出去;
tlm_analysis_fifo中的function,只增加write函数;
tlm_fifo中的mailbox function:size,is_empty,is_full,used,flush,单纯的mailbox function;
tlm1中的绝大多数port,只支持一个参数,只有req或者rsp,不会同时有这两个。
但是transport或者master/slave类型的port,支持req和rsp的同时存在。
tlm_fifo,也只是支持一种req的mailbox的存在,
req_rsp_channel,支持req和rsp的同时存在,因为其中定义了两个mailbox,
在实际使用中,声明,port,export的声明,需要指定一种req,作为参数;
imp的声明,需要指定一种req参数,还必须将parent的type 也传进来;
new函数,port、export需要指定parent,需要solve_binding;
imp需要指定parent,因为需要调用parent的function;
connect函数,需要在各个port都例化之后,在进行连接,因为port中的imp_list需要的是一个object;
所以,目前connect函数,都被放在connect phase;
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