UVM phase机制(一)

UVM的执行过程遵循特定的phase顺序,从build_phase到finial_phase。在uvm_root::run_test时,通过uvm_phase::m_run_phases生成phase执行架构。这个过程包括创建common_domain,加入common及run_time phase,最后形成包含前驱后继关系的链表式结构。整个流程分为四步:1. 添加common phase;2. 生成uvm_schedule;3. 创建uvm domain;4. 将uvm domain加入common domain,形成最终的phase执行结构。

UVM的执行严格按照phase机制在执行的,顺序是:

->build_phase
->connect_phase
->end_of_elaboration_phase
->start_of_simulation_phase
->run_phase
->extract_phase
->check_phase
->report_phase
->finial_phase
既然是按照上述所示执行,那么UVM的运行的过程中必然会生成相应的执行架构,下面我们来介绍一下UVM是如何生成phase的执行架构的

在介绍之前我们要知道phase家族的整体结构
在这里插入图片描述上图就是整个UVM_PHASE家族的整体架构,具体细节我们会在下面一一讲到

在调用uvm_root::run_test的时候会生成执行架构(在UVM中叫做domain),通过调用uvm_phase::m_run_phases,有关创建整个phase架构的核心是下面这个方法

uvm_domain::get_common_domain()

这个方法首先创建一个名字叫做common的domain,这里叫做common_domain,接着向这个common_domain中增加常规的phase,也叫做common_phase(非run_time phase),add方法如下。

common_domain.add(uvm_build_phase::get())

下面列出来是如何一步一步完成phase架构的
第一步:加入common phase

UVM采用phase机制来自动化运行testbench各个仿真过程,支持显示或隐式的同步方案,以及运行过程中的线程控制和跳转。用户只需把代码填入对应的phase,代码就会自动在正确的时间执行[^2]。 phase机制的意义在于使UVM的运行层次化,保证各种例化先后次序正确。传统硬件设计模型在仿真开始前完成例化和连接,SV软件部分对象例化在仿真开始后通过new()实现,但简单的new无法解决验证环境层次化时例化先后关系、组件例化后连接的问题,也无法在底层组件例化前完成对底层的配置。而UVM引入phase机制可清晰将UVM仿真阶段层次化,这里的层次化不仅指各个phase先后执行顺序,同phase中层次化组件间的phase也有先后关系[^1][^3]。 UVMphase主要有9个,外加12个小phase,这12个小的phase称为run - time phase。其中除了run phase和12个小的phase是task之外,其余的都是function。比较常用的phase有build_phase、connect_phase、reset_phase、main_phase、run_phasereport_phase、final_phase等[^1]。 ### 代码示例 以下为个简单示例,展示如何在UVM中使用`build_phase`和`main_phase`: ```systemverilog class my_env extends uvm_env; `uvm_component_utils(my_env) function new(string name, uvm_component parent); super.new(name, parent); endfunction virtual function void build_phase(uvm_phase phase); super.build_phase(phase); // 在此处添加构建环境的代码 `uvm_info("BUILD_PHASE", "Building the environment", UVM_LOW) endfunction virtual task main_phase(uvm_phase phase); phase.raise_objection(this); // 在此处添加主要的测试代码 `uvm_info("MAIN_PHASE", "Running the main test", UVM_LOW) #100ns; // 模拟些操作 phase.drop_objection(this); endtask endclass ```
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