sequence的启动与执行

完成sequence的定义后，使用start将其启动：

my_sequence my_seq;
my_seq = my_sequence::type_id::create("my_seq");
my_seq.start(sequencer);

除了直接启动之外，还可以使用default_sequence启动，有两种调用方式：

uvm_config_db#(uvm_object_wrapper)::set(this,"env.i_agt.sqr.main_phase","default_sequence",case0_sequence::type_id::get());

另外一种方式是先实例化要启动的sequence，再通过default_sequence启动：

function void my_case0::build_phase(uvm_phase phase);case0_sequence cseq;super.build_phase(phase);cseq = new("cseq");uvm_config_db#(uvm_sequence_base)::set(this,"env.i_agt.sqr.main_phase","default_sequence",cseq);
endfunction

当一个sequence启动后会自动执行其body task，也就是具体定义激励产生的位置。

仲裁机制

在同一sequencer上启动多个sequence

当在同一sequencer上启动多个sequence时，便涉及到了sequence的优先级问题，可以通过uvm_do_pri及uvm_do_pri_with改变sequence所产生的transaction的优先级：

class sequence0 extends uvm_sequence #(my_transaction);
…virtual task body();
…repeat (5) begin`uvm_do_pri(m_trans, 100)`uvm_info("sequence0", "send one transaction", UVM_MEDIUM)end#100;
…endtask
…
endclassclass sequence1 extends uvm_sequence #(my_transaction);
…virtual task body();
…repeat (5) begin`uvm_do_pri_with(m_trans, 200, {m_trans.pload.size < 500;})`uvm_info("sequence1", "send one transaction", UVM_MEDIUM)end
…endtask
…
endclass

uvm_do_pri与uvm_do_pri_with的第二个参数是优先级，这个数值必须是一个大于等于-1的整数。数字越大，优先级越高。
sequencer的仲裁算法以下几种：

SEQ_ARB_FIFO：它会严格遵循先入先出的顺序，而不会考虑优先级，这也是sequencer的默认仲裁算法。
SEQ_ARB_WEIGHTED是加权的仲裁。
SEQ_ARB_RANDOM是完全随机选择。
SEQ_ARB_STRICT_FIFO是严格按照优先级的。当有多个同一优先级的sequence时，按照先入先出的顺序选择。
SEQ_ARB_STRICT_RANDOM是严格按照优先级的，当有多个同一优先级的sequence时，随机从最高优先级中选择。
SEQ_ARB_USER则是用户可以自定义一种新的仲裁算法。

若想使上述两个sequence的优先级起作用，应该设置仲裁算法为SEQ_ARB_STRICT_FIFO或者SEQ_ARB_STRICT_RANDOM：

task my_case0::main_phase(uvm_phase phase);
…env.i_agt.sqr.set_arbitration(SEQ_ARB_STRICT_FIFO);forkseq0.start(env.i_agt.sqr);seq1.start(env.i_agt.sqr);join
endtask

除transaction有优先级外，sequence也有优先级的概念。可以在sequence启动时指定其优先级：

task my_case0::main_phase(uvm_phase phase);
…env.i_agt.sqr.set_arbitration(SEQ_ARB_STRICT_FIFO);forkseq0.start(env.i_agt.sqr, null, 100);seq1.start(env.i_agt.sqr, null, 200);join
endtask

start任务的第一个参数是sequencer，第二个参数是parent sequence，可以设置为null，第三个参数是优先级，如果不指定则此值为-1，它同样不能设置为一个小于-1的数字。
即使不使用uvm_do_pri与uvm_do_pri_with宏中指定transaction的优先级，直接运行上述代码也可以达到目的，所以，对sequence设置优先级的本质即设置其内产生的transaction的优先级。

lock操作与grab操作

lock

sequence向sequencer发送一个请求，这个请求与其他sequence发送transaction的请求一同被放入sequencer的仲裁队列中。当其前面的所有请求被处理完毕后，sequencer就开始响应这个lock请求，此后sequencer会一直连续发送此sequence的transaction，直到unlock操作被调用。
一个使用lock操作的sequence为：

class sequence1 extends uvm_sequence #(my_transaction);
…virtual task body();
…repeat (3) begin`uvm_do_with(m_trans, {m_trans.pload.size < 500;})`uvm_info("sequence1", "send one transaction", UVM_MEDIUM)endlock();`uvm_info("sequence1", "locked the sequencer ", UVM_MEDIUM)repeat (4) begin`uvm_do_with(m_trans, {m_trans.pload.size < 500;})`uvm_info("sequence1", "send one transaction", UVM_MEDIUM)end`uvm_info("sequence1", "unlocked the sequencer ", UVM_MEDIUM)unlock();repeat (3) begin`uvm_do_with(m_trans, {m_trans.pload.size < 500;})`uvm_info("sequence1", "send one transaction", UVM_MEDIUM)end
…endtask
…
endclass

将此sequence1与其他sequence在env.i_agt.sqr上启动，会发现在lock语句前，其它sequence和seuquence1交替产生transaction；在lock语句后，一直发送sequence1的transaction，直到unlock语句被调用后，其他sequence和seuquence1又开始交替产生transaction。

如果两个sequence都试图使用lock任务来获取sequencer的所有权则，则先获得所有权的sequence在执行完毕后才会将所有权交还给另外一个sequence。

grab

与lock操作一样，grab操作也用于暂时拥有sequencer的所有权，只是grab操作比lock操作优先级更高。lock请求是被插入sequencer仲裁队列的最后面，等到它时，它前面的仲裁请求都已经结束了。grab请求则被放入sequencer仲裁队列的最前面，它几乎是一发出就拥有了sequencer的所有权：

class sequence1 extends uvm_sequence #(my_transaction);
…virtual task body();
…repeat (3) begin`uvm_do_with(m_trans, {m_trans.pload.size < 500;})`uvm_info("sequence1", "send one transaction", UVM_MEDIUM)endgrab();`uvm_info("sequence1", "grab the sequencer ", UVM_MEDIUM)repeat (4) begin`uvm_do_with(m_trans, {m_trans.pload.size < 500;})`uvm_info("sequence1", "send one transaction", UVM_MEDIUM)end`uvm_info("sequence1", "ungrab the sequencer ", UVM_MEDIUM)ungrab();repeat (3) begin`uvm_do_with(m_trans, {m_trans.pload.size < 500;})`uvm_info("sequence1", "send one transaction", UVM_MEDIUM)end
…endtask`uvm_object_utils(sequence1)
endclass

如果两个sequence同时试图使用grab任务获取sequencer的所有权，则在先获得所有权的sequence执行完毕后才会将所有权交还给另外一个试图所有权的sequence。
如果一个sequence在使用grab任务获取sequencer的所有权前，另外一个sequence已经使用lock任务获得了sequencer的所有权，grab任务则会一直等待lock的释放。

sequence的有效性

通过lock任务和grab任务，sequence可以独占sequencer，强行使sequencer发送自己产生的transaction。同样的，UVM也提供措施使sequence可以在一定时间内不参与仲裁，即令此sequence失效。

sequencer在仲裁时，会查看sequence的is_relevant函数的返回结果。如果为1，说明此sequence有效，否则无效。因此可以通过重载is_relevant函数来使sequence失效：

class sequence0 extends uvm_sequence #(my_transaction);my_transaction m_trans;int num;bit has_delayed;
…virtual function bit is_relevant();if((num >= 3)&&(!has_delayed)) return 0;else return 1;endfunctionvirtual task body();forkrepeat (10) beginnum++;`uvm_do(m_trans)`uvm_info("sequence0", "send one transaction", UVM_MEDIUM)endwhile(1) beginif(!has_delayed) beginif(num >= 3) begin`uvm_info("sequence0", "begin to delay", UVM_MEDIUM)#500000;has_delayed = 1'b1;`uvm_info("sequence0", "end delay", UVM_MEDIUM)break;endelse#1000;endendjoin
…endtask
…
endclass

通过设置is_relevant，可以使sequence主动放弃sequencer的使用权，而grab任务和lock任务则强占sequencer的所有权。

除了is_relevant外，sequence中还有一个任务wait_for_relevant也与sequence的有效性相关：

class sequence0 extends uvm_sequence #(my_transaction);
…virtual function bit is_relevant();if((num >= 3)&&(!has_delayed)) return 0;else return 1;endfunctionvirtual task wait_for_relevant();#10000;has_delayed = 1;endtaskvirtual task body();
…repeat (10) beginnum++;`uvm_do(m_trans)`uvm_info("sequence0", "send one transaction", UVM_MEDIUM)end
…endtask
…
endclass

当sequencer发现在其上启动的所有sequence都无效时，此时会调用wait_for_relevant并等待sequence变有效。

is_relevant与wait_for_relevant一般应成对重载，不能只重载其中的一个。

相关宏及其实现

uvm_do系列宏

uvm_do_on：用于显式地指定使用哪个sequencer发送此transaction。它有两个参数，第一个是transaction的指针，第二个是sequencer的指针。当在sequence中使用uvm_do等宏时，其默认的sequencer就是此sequence启动时为其指定的sequencer，sequence将这个sequencer的指针放在其成员变量m_sequencer中。事实上，uvm_do等价于：

`uvm_do_on(tr, this.m_sequencer)

uvm_do_on_pri：它有三个参数，第一个参数是transaction的指针，第二个是sequencer的指针，第三个是优先级：

`uvm_do_on(tr, this, 100)

uvm_do_on_with：它有三个参数，第一个参数是transaction的指针，第二个是sequencer的指针，第三个是约束：

`uvm_do_on_with(tr, this, {tr.pload.size == 100;})

uvm_do_on_pri_with：它有四个参数，是所有uvm_do宏中参数最多的一个。第一个参数是transaction的指针，第二个是sequencer的指针，第三个是优先级，第四个是约束：

`uvm_do_on_pri_with(tr, this, 100, {tr.pload.size == 100;})

uvm_do系列的其他七个宏其实都是用uvm_do_on_pri_with宏来实现的。如uvm_do宏：

`define uvm_do(SEQ_OR_ITEM) \`uvm_do_on_pri_with(SEQ_OR_ITEM, m_sequencer, -1, {})

uvm_create与uvm_send

除了使用uvm_do宏产生transaction，还可以使用uvm_create宏与uvm_send宏来产生：

class case0_sequence extends uvm_sequence #(my_transaction);
…virtual task body();int num = 0;int p_sz;
…repeat (10) beginnum++;`uvm_create(m_trans)assert(m_trans.randomize());p_sz = m_trans.pload.size();{m_trans.pload[p_sz - 4],m_trans.pload[p_sz - 3],m_trans.pload[p_sz - 2],m_trans.pload[p_sz - 1]}= num;`uvm_send(m_trans)end
…endtask
…
endclass

uvm_create宏的作用是实例化transaction。当一个transaction被实例化后，可以对其做更多的处理，处理完毕后使用uvm_send宏发送出去。这种使用方式比uvm_do系列宏更加灵活。如在上例中，就将pload的最后4个byte替换为此transaction的序号。

也可以使用uvm_send_pri宏将transaction交给sequencer时设定优先级：

virtual task body();
…m_trans = new("m_trans");assert(m_trans.randomize());p_sz = m_trans.pload.size();{m_trans.pload[p_sz - 4],m_trans.pload[p_sz - 3],m_trans.pload[p_sz - 2],m_trans.pload[p_sz - 1]}= num;`uvm_send_pri(m_trans, 200)
…
endtask

uvm_rand_send系列宏

uvm_rand_send宏与uvm_send宏类似，唯一的区别是它会对transaction进行随机化。这个宏使用的前提是transaction已经被分配了空间，换言之，即已经实例化了：

m_trans = new("m_trans");
`uvm_rand_send(m_trans)

uvm_rand_send_pri宏：用于指定transaction的优先级。它有两个参数，第一个是transaction的指针，第二个是优先级：

m_trans = new("m_trans");
`uvm_rand_send_pri(m_trans, 100)

uvm_rand_send_with宏：用于指定使用随机化时的约束，它有两个参数，第一个是transaction的指针，第二个是约束：

m_trans = new("m_trans");
`uvm_rand_send_with(m_trans, {m_trans.pload.size == 100;})

uvm_rand_send_pri_with宏：用于指定优先级和约束，它有三个参数，第一个是transaction的指针，第二个是优先级，第三个是约束：

m_trans = new("m_trans");
`uvm_rand_send_pri_with(m_trans, 100, {m_trans.pload.size == 100;})

uvm_rand_send系列宏及uvm_send系列宏的意义主要在于，如果一个transaction占用的内存比较大，那么很可能希望前后两次发送的transaction都使用同一块内存，只是其中的内容可以不同，这样比较节省内存。

start_item与finish_item

在使用宏来产生transaction时，实际上是隐藏了start_item和finish_item这两个task， uvm_do系列宏其实是将下述动作封装在了一个宏中：

virtual task body();
…tr = new("tr");start_item(tr);assert(tr.randomize() with {tr.pload.size() == 200;});finish_item(tr);
…
endtask

pre_do、mid_do与post_do
uvm_do宏封装了从transaction实例化到发送的一系列操作，封装的越多，则其灵活性越差。为了增加uvm_do系列宏的功能，UVM提供了三个接口：pre_do、mid_do与post_do。
- pre_do是一个task，在start_item中被调用，它是start_item返回前执行的最后一行代码，在它执行完毕后才对transaction进行随机化。
- mid_do是一个function，位于finish_item的最开始。在执行完此函数后，finish_item才进行其他操作。
- post_do也是一个function，也位于finish_item中，它是finish_item返回前执行的最后一行代码。它们的执行顺序大致为：

sequencer.wait_for_grant(prior) (task) \ start_item \
parent_seq.pre_do(1)            (task) /              \`uvm_do* macros
parent_seq.mid_do(item)         (func) \              /
sequencer.send_request(item)    (func)  \finish_item /
sequencer.wait_for_item_done()  (task)  /
parent_seq.post_do(item)        (func) /

这三个接口function/task的使用示例如下：

class case0_sequence extends uvm_sequence #(my_transaction);my_transaction m_trans;int num;
…virtual task pre_do(bit is_item);#100;`uvm_info("sequence0", "this is pre_do", UVM_MEDIUM)endtaskvirtual function void mid_do(uvm_sequence_item this_item);my_transaction tr;int p_sz;`uvm_info("sequence0", "this is mid_do", UVM_MEDIUM)void'($cast(tr, this_item));p_sz = tr.pload.size();{tr.pload[p_sz - 4],tr.pload[p_sz - 3],tr.pload[p_sz - 2],tr.pload[p_sz - 1]} = num;tr.crc = tr.calc_crc();tr.print();endfunctionvirtual function void post_do(uvm_sequence_item this_item);`uvm_info("sequence0", "this is post_do", UVM_MEDIUM)endfunctionvirtual task body();repeat (10) beginnum++;`uvm_do(m_trans)end
…endtask
…
endclass

pre_do有一个参数，此参数用于表明uvm_do宏是在对一个transaction还是在对一个sequence进行操作。mid_do和post_do的两个参数是正在操作的sequence或者item的指针，但是其类型是uvm_sequence_item类型。通过cast可以转换成目标类型（示例中为my_transaction）。

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