线程同步，通信与虚方法

线程同步，通信与虚方法
- 进程同步，通信
  - 事件event
  - 旗语semaphore
  - 信箱mailbox
- 虚方法
  - 实例理解
    - 将子类句柄赋值成父类句柄
    - 将父类句柄赋值成子类句柄
    - 使用系统函数$cast()
  - 结论

进程同步，通信

测试平台的的线程之间需要进行同步与数据交换，所有的数据交换被称为线程间的通信

事件event

使用关键词声明一个事件,不需要new；
使用->触发一个事件；
使用wait（电平敏感）或者是@（边沿敏感）来进行等待，一般先等待事件，再触发事件。

实例如下：event创建了两个对象，不需要new。触发e1时等待e2，触发e2时等待e1。由于都是同时触发，可能存在等不到的情况。

event e1,e2;initial begin$display("@%0t: 1:before trigger", $time);-> e1;@e2;$display("@%0t: 1:after trigger", $time);endinitial begin$display("@%0t: 2:before trigger", $time);->e2;@e1;$display("@%0t: 2:after trigger", $time);end

打印结果为

@0:1：before trigger
@0:2：before trigger
@0:1：after trigger

增加triggered，使用wait进行等待。

event e1,e2;initial begin$display("@%0t: 1:before trigger", $time);-> e1;wait (e2.tregger);$display("@%0t: 1:after trigger", $time);endinitial begin$display("@%0t: 2:before trigger", $time);->e2;wait (e1.tregger);$display("@%0t: 2:after trigger", $time);end

此时输出观察结果。两个事件均被触发

@0:1：before trigger
@0:2：before trigger
@0:1：after trigger
@0:2：after trigger

旗语semaphore

实现对同一个资源的访问控制功能。

想象一下你和你爱人共享一辆汽车的情形。显然，每次只能有一个人可以开车。为应对这种情况，你们可以约定谁持有钥匙谁开车。当你用完车以后，你会让出车子以便对方使用。车钥匙就是旗语，它确保了只有一个人可以使用汽车。在操作系统的术语里，这就是大家所熟知的“互斥访问”，所以旗语可被视为一个互斥体，用于实现对同一资源的访问控制。

使用关键词semaphore 声明
使用前必需要使用new()进行初始化。new(1)为放入一把钥匙
get()和put()可以对钥匙进行获取或是归还，进行等待
try_get()获取一个旗语不被阻塞。返回0表示要是不够，不进行等待

semaphore初始化可以初始化0，即new()无参数，可以不停的换钥匙。
semaphore中get()/put()函数中没有传递参数，即默认他们在等待和归还钥匙的数量为1

信箱mailbox

sv里的FIFO，线程内部数据通信或者是数据的缓存

必须使用new进行初始化，使用size来限定存储的最大数量。function new (int bound =0);表示不限制大小
使用put放入数据，get获取数据
信箱满，那么put阻塞；信箱空，get会阻塞
peek拷贝数据不移除信箱里的数据
num()获取信息的数目
默认信箱没有存储类型。可以使用#()来指定存储的形式

虚方法

使用虚方法目的:通过在父类里定义虚方法(task or function)，可以在当父类句柄调用一个方法时候，前提是若是这个句柄指向了子类对象，则调用的方法为子类的方法而不是父类的方法。

实例理解

将子类句柄赋值成父类句柄

module tb_virtual();
class Transaction;
bit [31:0] src = 100;
function void display();$display("Transaction src = %0d",src);
endfunction
endclassclass BadTr extends Transaction;
bit [31:0] bad_src = 200;
function void display();super.display();$display("BadTr src = %0d",bad_src);
endfunction
endclassinitial beginTransaction tr;BadTr bad,bad2; bad = new();  //构建了一个子类的对象tr = bad;  //父类的句柄指向子类的对象$display(tr.src);//显示父类的变量的内容tr.display; //调用的是父类的函数
end
endmodule

仿真结果为

#        100
# Transaction src = 100

使用虚方法后可以看到打印的输出发生了变化。调用了子类的函数。

将父类句柄赋值成子类句柄

initial beginTransaction tr;BadTr bad,bad2; tr = new();//创建一个父类对象bad = tr;//将父类对象赋值给子类句柄，ERROR不会执行$display(bad.bad_src);//父类对象不存在该成员变量
end

我的编译环境会报错

# ** Error: (vlog-13216) tb_virtual.sv(21): Illegal assignment to type 'class tb_virtual.BadTr' from type 'class tb_virtual.Transaction': Types are not assignment compatible.

使用系统函数$cast()

initial beginTransaction tr;BadTr bad,bad2; bad = new();tr = bad;  //父类的句柄指向子类的对象$cast(bad2,tr);if(!$cast(bad2,tr))$display("cannot assign tr to bad2");$display(bad2.bad_src);bad2.display();
end

打印结果为

#        200
# Transaction src = 100
# BadTr src = 200

结论

通过在父类里定义虚方法(task or function)，可以在当父类句柄调用一个方法时候，前提是若是这个句柄指向了子类对象，则调用的方法为子类的方法而不是父类的方法。
将父类对象赋值给子类句柄，ERROR不会执行
父类的句柄指向子类的对象，但是不能访问子类成员，使用虚方法可以访问子类的函数或者任务
使用系统函数$cast()进行类型转换，转换之后的新句柄可以访问函数与变量

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