Iverilog 源码分析 -- VPI的实现

在IVerilog中VVP可以通过-m或者-M制定需要加载的模块，本文介绍一下VPI的模块工作机制。
每个模块通过vpip_load_module来加载指定的动态链接库，然后在动态链接库里面找到“vpip_set_callback”函数来设定vpip_routines_s 结构内的函数指针，这些函数是VerilogLRM预定义的37个函数，参考Verilog LRM 27章： VPI routines definition，这些函数定义在vvp/vpi_private.cc里面；
然后查找vlog_startup_routines 内指定的启动函数并且逐个执行；
vlog_startup_routines是一个注册函数列表，每个自定义的模块要首先在该列表里面注册：

void vpip_load_module(const char*name) {// buf 保存了模块的路径、名称dll = ivl_dlopen(buf, export_flag);void*function = ivl_dlsym(dll, "vpip_set_callback");if (function) {vpip_set_callback_t set_callback = (vpip_set_callback_t)function;if (!set_callback(&vpi_routines, vpip_routines_version)) ;return;}}void*table = ivl_dlsym(dll, LU "vlog_startup_routines" TU);vpi_mode_flag = VPI_MODE_REGISTER;vlog_startup_routines_t*routines = (vlog_startup_routines_t*)table;for (unsigned tmp = 0 ;  routines[tmp] ;  tmp += 1)(routines[tmp])();vpi_mode_flag = VPI_MODE_NONE;}

VPI 的模块启动函数设定在vpi/sys_table.cc，设定如下：

void (*vlog_startup_routines[])(void) = {sys_convert_register,sys_countdrivers_register,sys_darray_register,sys_fileio_register,sys_finish_register,sys_deposit_register,sys_display_register,sys_plusargs_register,sys_queue_register,sys_random_register,sys_random_mti_register,sys_readmem_register,sys_scanf_register,sys_time_register,sys_lxt_or_vcd_register,sys_sdf_register,sys_special_register,table_model_register,vams_simparam_register,0
};

这里定义了很多的自定义加载模块，每个模块通过如下的方式来注册函数进行模块与simulator之间的交互，使得用户模块可以访问simulator的内存状态信息。

typedef struct t_vpi_systf_data {PLI_INT32 type;PLI_INT32 sysfunctype;const char *tfname;PLI_INT32 (*calltf)   (ICARUS_VPI_CONST PLI_BYTE8*);PLI_INT32 (*compiletf)(ICARUS_VPI_CONST PLI_BYTE8*);PLI_INT32 (*sizetf)   (ICARUS_VPI_CONST PLI_BYTE8*);ICARUS_VPI_CONST PLI_BYTE8 *user_data;
} s_vpi_systf_data, *p_vpi_systf_data;s_vpi_systf_data tf_data;vpiHandle res;tf_data.type        = vpiSysFunc;tf_data.tfname      = "$time";tf_data.sysfunctype = vpiTimeFunc;tf_data.calltf      = sys_time_calltf;tf_data.compiletf   = sys_no_arg_compiletf;tf_data.sizetf      = 0;tf_data.user_data   = "$time";res = vpi_register_systf(&tf_data);vpip_make_systf_system_defined(res);

每当在Verilog里面调用$time(), 系统自动调用compiletf指针指向的函数，来检验函数调用的参数检查，通过calltf函数指针来执行相关的操作。

在VVP目录下面，存在很多的vpi_xxx.cc文档，他们实现了VVP调用vpi模块的框架函数。

文件	主要功能
vpi_modules.cc	实现了load_vpi_module，其功能如上面分析
vpi_task.cc	记录系统函数或者系统任务，任务的调用等
vpi_scope.cc	定义了__vpiScope以及其字对象，主要记录了模块以及子模块，参考： VPI scope
vpi_signal.cc	定义了signal的属性信息，以及不同类型的valuechange的类定义

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