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Systemverilog [1]和 UVM [2]为验证团队提供结构和规则。它使得在许多测试中能获得一致的结果，并可以在团队之间共享验证。许多验证团队都在使用由C代码编写的验证套件。本文将讨论将基于C的测试和验证套件集成到常规UVM测试平台的各种方法。
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8个回答
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UVM与C之间的问题 UVM被广泛用于测试平台创建，覆盖率收集和监测。使用SystemVerilog和UVM已成为提高验证团队生产力的一种方法。 除了UVM原生的随机化和约束功能之外，验证团队还需要创建或重用C程序。这些C程序可能用来产生激励、检查标准结果，也可能用来收集统计数据。使用System Verilog的DPI-C是将这两个世界连接在一起的方法。 问题是使用DPI-C有时会很困难，并且DPI代码与“作用域”密切相关。作用域可以是模块（module）实例，接口（interface）实例或全局根（root）作用域。这些作用域为DPI提供了一个从System Verilog来回调用的连接点。 UVM测试平台几乎没有这些作用域。 UVM测试台是基于动态类的结构，而不是基于静态实例的结构。 解决方案：虚拟接口 有许多可轻松连接UVM和C的解决方案。本文将探讨最简单的方法–利用与代理相关联的接口（虚拟接口）。 |
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图1 - 典型的Agent与DUT之间利用接口链接 如图2所示，通过DPI-C添加C代码。 图2 - 单个的Agent与C代码连接 可以将多个Agent（如图3所示）连接到C代码，无论是否线程化。 C代码不是特定于实例的。可能存在与某些接口关联的某些C代码（例如AHB与AXI）。 图3 - C代码与多个Agent相连 |
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SystemVerilog 接口
SystemVerilog接口是一个收集信号的地方，这些信号被认为是一个整体，就像总线一样。它可以包含许多其他内容，包括modports和时钟模块，以及其他接口等。SystemVerilog接口可以像模块一样被“实例化”，并且可以连接到该接口。 就我们的目的而言，我们只关心接口提供托管的DPI导入和导出范围的能力。 上面的界面是一个简单的界面，其中包含导入和导出。它可以包含许多其他项目。辅助函数的作用是将调用简单地转发到接口中已连接的序列发生器（sequencer）上。在界面中仅建议使用简单的封装。将功能保留在sequencer或agent代码中。 |
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UVM Agent
我们在此解决方案中使用的Agent就是常规的Agent。Transaction，Driver、Monitor或Agent的程序本身没有任何变化。任何调用DPI代码的sequence都将需要改动，sequencer也将需要改动。 Agent需要处理一件新的任务。它在Sequencer中初始化虚拟接口句柄，并在虚拟接口中初始化Sequencer句柄。这就是将接口连接到Sequencer以及将Sequencer连接到接口的魔法。Agent负责将接口和Sequncer连接在一起。 从接口可以进行Sequencer调用，而从Sequencer可以进行接口调用。 Agent通常具有该功能，在build_phase中，我们添加了另外两行。 这两行代码连接虚拟接口和Sequencer。这是从“常规”的Agent到启用DPI-C的Agent中唯一添加或改动的地方。 |
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UVM Sequencer
在此解决方案中，经常被忽视且备受争议的UVM Sequencer才是中心。这是我们决定DPI的“根” 连接的常见位置。实际上，agent的任何部分都可以作为根来使用。我们建立DPI连接的根，以便在接口和DPI代码之间建立一对一的关系。或者是Agent和DPI代码之间。这样，管理线程和作用域都很自由。无需多加管理，因为接口具有作用域，我们将其视为Agent的一部分（实际上是）。 首先，将虚拟接口的句柄添加到Sequencer中。然后可以创建任何辅助函数。辅助函数可以位于其他位置，但这是一个集中的位置，而且很方便。 有两种辅助函数。调用C代码的辅助函数（c_start_threads()）和调用SV代码的辅助函数（sv_start_sequenceC()）。 C示例代码使用虚拟接口句柄来调用托管的C代码。作用域是自动设置和管理的。在上图所示的示例中，一次启动了4个线程。 SV示例代码创建一个序列，然后启动它。在开始之前，任何成员变量或随机调用都可能发生。序列完成后，任何结果都可以从seq.b中复制出来。 C函数可以调用UVM sequencer的想法非常强大。辅助函数将C函数调用映射被单个或多个序列执行。这是该解决方案的关键部分。创建可以执行有用功能的序列，使用辅助函数从C代码调用它们，然后使用接口确定作用域并将Sequencer作为辅助函数的基类。 |
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UVM Sequence
该解决方案中的UVM序列没有任何更改，除非需要调用C代码。如果要调用C代码，则使用虚拟接口句柄。 在此解决方案中，序列可以从运行其的序列器中检索虚拟接口句柄。 这个例子中c_datatype_array_of_10_int是被调用的函数，示例的C代码直接从UVM Sequence中通过vif被调用。 这个简单的代码只是将输入复制到输出并更新输入/输出参数。
简单的hello world，实际上不仅仅是简单的hello world。这是编写C代码的方式，并且可以使用DPI-C调用SystemVerilog。在SV DPI-C规范中，有一些API调用，例如svGetScope()和svGetNameFromScope()有时还是有用的。通常，你不需要任何API调用。这就是使DPI变得简单而强大的原因之一。您只是在使用C代码。仅此而已。 当SystemVerilog代码要调用C时，使用“导入（import）”来实行调用。当C代码要调用SystemVerilog时，使用“导出（export）”来实现调用。 在上面的代码中，c_hello()是导入，而sv_hello()是导出。在C代码中，需调用SystemVerilog函数或任务时，我们直接调用即可。 可以编写C代码来执行任何有用的验证功能-例如读取标准结果文件，生成激励或收集统计信息。使用我们的解决方案，C代码还具有调用序列的功能。任意序列都可用，并且定义了辅助功能。 |
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线程代码
C代码通常不是线程安全的。在SystemVerilog中，创建线程和线程化应用非常容易。但是这些线程化的应用程序必须是“合作的”。当SystemVerilog“线程”启动时，它可以控制单个计算。不同线程获得控制权的唯一方法是让当前线程放弃控制权或让步。 让步可以采取多种形式。如果SystemVerilog线程执行＃delay，wAIt()或@(posedge clk)，则该线程将让步，下一个线程将能够获得控制权并运行。 在上面的sequencer代码中，有一个辅助函数来启动C线程。 执行此代码时，将创建4个线程。它们每个依次运行。 （直到运行的那个让步。一次只能运行一个线程）。 在示例代码中，任务c_thread()调用辅助函数sv_start_sequenceC()。这将创建一个序列并运行它。按照这种顺序，将创建事务并将其随机化，然后start_item()和finish_item()会将它们发送给driver，然后发送给接口引脚和DUT。 但是C代码不需要担心这些细节。 C代码是一段调用内置辅助函数的代码。 C代码和辅助函数必须以线程安全的方式编写。在此示例中，我们使用了一个名为'jj'的全局变量，该变量不是线程安全的-它的值将从线程进入睡眠状态到唤醒线程的时间发生变化。线程休眠时，如果该线程的状态更改，则代码不是线程安全的。 下面是使用老式的初始代码块产生让步的示例 使用SystemVerilog fork / join会产生相同的结果。 图4 粉红色表示C生成的序列，蓝色和紫色表示SystemVerilog生成的序列 在图4中，示例代码正在运行，并且对于每个Agent，都有一行彩色的类句柄。颜色表示当时在该Agent上运行的序列的类型。C生成的序列用粉红色表示，SystemVerilog生成的序列用蓝色和紫色表示。它们都在轮流使用，在接口上对所有后台或“正常”流量以及新的基于C的序列进行排序。 这种无缝集成UVM后台流量和C生成流量的功能是此解决方案的关键点。 |
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C代码
C代码的目标是以某种方式与DUT进行交互。通过生成输入或监视输出，或两者兼而有之。与DUT的交互受UVM的控制，因此来自C的任何交互都必须遵循规则。使用UVM Sequencer和Sequence是一种简单有效的方法。 所有可能镜像到C的操作都必须分解为子处理，每个子处理均由UVM序列表示。例如，从C到DUT的大数据传输将被实现为对“大传输”序列的调用，或者对按字节传输序列的许多调用。 C总线传输是对总线上传输或交互的考研。例如，读操作或写操作。每次往返C的调用都是一次总线转接。 对C的调用依次创建并执行一个总线传输序列。 有很多情形可以使用C代码，所有这些场景都超出了本文的讨论范围。其中的一些示例包括：
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