[systemverilog]7_线程通信_event_mailbox_samephone

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1.线程的通信

线程之间的通信包含3点：event、旗语、信箱。

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2.event事件

（1）Verilog中，一个线程总是要等待一个带@操作符的事件。这个操作符是边沿敏感的，所以它总是阻塞着、等待事件的变化。

（2）其它线程可以通过->操作符来触发事件，结束对第一个线程的阻塞。

（3）event可看作类，只是不需要new()函数。

（4）在event的边沿阻塞：@，上升沿或是下降沿都包括，所以需要指定是下降沿还是上升沿的事件。

（5）将（4）中的等待边沿触发@换成等待电平触发

• triggered函数用于检查一个事件是否被触发过，返回值是一个状态；

• wait(event.triggered)：如果在当前的仿真时间范围内，事件曾触发过，语句不会被阻塞，否则， wait(event.triggered)会一直等待事件被触发。

（6）例题

下面对于event的特性说明哪些是正确的。

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3.通知的需求（event）

（1）例子1

（2）例子2

对比例子1和2，通过共享信号来实现线程的通信的方式，也可以通过event的方式来实现。

（3）多次通知时：@和wait的对比

4.旗语：semaphore

（1）概述

（2）semaphore的操作示例

• $urandom: 产生32位无符号数；

• semaphore须用new(n)创建，n为几把钥匙；

• sequencer相当于发生器，等待@bus.cb事件；

（3）下面对于semaphore的描述哪些是正确的

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5.资源共享的需求（semaphore）

（1）概述

• 对于线程间共享资源的使用方式，应该遵循互压访问(mutexaccess)原则。

• 控制共享资源的原因在于，如果不对其访问做控制，可能会出现多个线程对同一资源的访问，进而导致不可预期的数据损坏和线程的异常，这种现象称之为“线程不安全"。

• 还是以这辆BYD为主角，如果丈夫和妻子都要开这辆车，而这辆车只有一把钥匙的话，只能以一定的顺序先后使用，才可以解决开车的问题吧。

（2）例一

（3）例一的分析

（4）例一的问题与改进

• 若一开始没有钥匙，没法造出一把钥匙。

• 初始化一把钥匙，如果误操作未取却还了一把钥匙，现在剩两把钥匙。

• 丈夫拿了钥匙，妻子却仍可以归还钥匙。

（5）改进后的例子分析

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6.mailbox信箱

（1）简述

（2）使用mailbox通信

由于信箱容量只为1，所以每次必须等取出才能再写入，本身producer可以在0时刻进行3次循环放入数据。

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7.数据通信的需求

（1）对于一辆车子而言，如果要实时显示这辆车子的状态，会需要多个仪表。显示的参数包括车速、油量、发动机的转速和温度等，这些参数涉及到了各个传感器到汽车控制中枢的通信。

如果我们继续通过上面这辆BYD，来模拟不同传感器(线程)到车的中央显示的通信，可以利用SV的mailbox (信箱)来满足多个线程之间的数据通信。

（2）例子

注意点：forever的使用：一直会运行；#sample_period：采样时间间隔；std::randomize：std从哪来的可参考4_1-1，std是预定义的标准库。

（3）对于mailbox的用法，与FIFO的使用很相似。如果我们将上面·的mailbox用队列来替代的话，则可以修改为下面的例码。

• 队列不需要new()。

• 当没有wait(q.size（）>0); val会报错。

• ref的使用：在队列作为形参的传递时，对形参的修改可以影响实际的队列。

（4）mailbox与queue的区别

（5）例题

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8.三种方式与进程同步问题

（1）背景

有时进程之间也需要同步。这里我们来考虑，如果要对这辆车熄火(stall)的话，得先检查是否车挂挡在P (park) ，进而再将车钥匙拔出。我们可以将stall和park两个线程的同步视作，先由stall发起同步请求，再等待park线程完成并响应同步请求，最后由stall线程继续其余的程序，最终结束熄火的过程。

（2）event同步

（3）semaphore同步

由于key的值一开始为0；所以key.get()得不到钥匙，put()先执行。

（4）mailbox同步

（5）例题结果

（6）三种方式的分析