UVM配置之resource机制（1）

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本文探讨了UVM中资源配置的重要性，特别是config_db机制如何解决命令行参数配置的不足。通过一个示例解释了uvm_resource_db的工作原理，展示了在uvm_test和uvm_env中配置uvm_agent变量时可能出现的问题。资源的set和get过程被详细阐述，揭示了由于资源按push_back方式存储可能导致的覆盖问题，并提出了uvm_config_db作为更优的解决方案。

UVM为什么会迅速成为业内标准（已经是IEEE的标准），在于UVM的TB的可复用性，用户友好性。想象一下下面的一个应用场景，我们在搭建TB时，某些case run起来需要配置某些参数，原有的思路是在TB中利用SV的系统函数比如$test $plusargs 或者 $value $plusargs来获取相应的参数，从而配置某些特定的应用场景。这样做在现在看来有两处不友好的地方，首先在run的时候需要命令行加入参数，参数的数量是如法控制的，其次如果在环境集成的时候，万一需要两个这样同样的子TB来构成上一层的环境，这个时候无法给两个TB配置不同的参数。资源配置机制（config_db机制）作为UVM重要的一个特性，很好的解决了上面的问题，下面介绍一下UVM是如何配置资源的以及获取资源的。
在我们使用UVM资源配置机制的时候，由于一些种种原因，不是使用uvm_config_db进行配置的，我们可能会看见uvm_resource_db来进行配置（一般不会使用，现在有uvm_config_db替代了），在这里我们有必要要先讲一下uvm_resource_db，以及这个配置的缺陷。看下面的例子

package   UVM_cmd;
        import uvm_pkg::*'
		`include "uvm_macros.svh"
		class  unit_agent  extends uvm_agent;
		   int A=10;
		   int i;
		   local int b;
		   uvm_resource#(int) re;
		   uvm_resource_types::rsrc_q_t rq;
		   uvm_resource_pool rp;
		   `uvm_component_utils(unit_agent)

		   function new(string name);
		      super.new(name);
		   endfunction
		   
		   virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
		      super.build_phase(phase);
			  re=uvm_resource#(int)::get_type();
			  rp=uvm_resource_pool::get();
			  rq=rp.lookup_name("abcd","A",re);
			  `uvm_info("INT",$sformatf("before the config the a is %d",A),UVM_LOW)
			  if(!uvm_resource_db#(int)::read_by_name("abcd","A",A))
			      `uvm_error("error","the read is error")
			  else
			  `uvm_info("INT",$sformatf("after the config the a is %d",A),UVM_LOW)
			  
			  `uvm_info("precedence",$sformatf("the precedence is %d",re.precednce),UVM_LOW)
			  `uvm_info("size",$sformatf("the size is %d",rq.size()),UVM_LOW)
			  
			  while(rq.size()>0)begin
			     uvm_resource_base n;
				 uvm_resource#(int) n1;
				 n-rq.pop_front();
				 if(n!=null)   begin
				    `void($cast(n1,n))
				  `uvm_info("precedence",$sformatf("the precedence is %d",n.precedence),UVM_LOW)
				  `uvm_info("precedence",$sformatf("the data is %d",n1.read()),UVM_LOW)
				 end
			  end
		   endfunction
		   
		   function int ret();
		      return b;
		   endfunction
		endclass
		
		
		class unit_agent_child extends unit_agent;
		   `uvm_component_utils(unit_agent_child)
		   function new(string name,uvm_component parent);
		      super.new(name,parent);
			  
		   endfunction
		    function void build_phase(uvm_phase phase);
		      super.build_phase(phase);
			endfunction
		endclass 

        class unit_env extends uvm_env;
           unit_agent  un;
		   unit_agent_child  un_ch;
		   `uvm_component_utils(unit_env)
		   function new(string name,uvm_component parent);
		      super.new(name,parent);
			  
		   endfunction
		    function void build_phase(uvm_phase phase);
		      super.build_phase(phase);
			  uvm_resource_db#(int)::set("abcd","A",20);
			  //un=unit_agent::type_id::create("un",this);
			  //un_ch=unit_agent_child::type_id::create("un_ch",this);
			endfunction
        endclass  		
		class my_test extends uvm_test;
		    unit_env env;;
		   `uvm_component_utils(my_test)
		   function new(string name,uvm_component parent);
		      super.new(name,parent);
			  
		   endfunction
           function void build_phase(uvm_phase phase);
		      super.build_phase(phase);
			  uvm_resource_db#(int)::set("abcd","A",30);
			  uvm_resource_db#(int)::set("abcd","A",40);
			  env=unit_env::type_id::create("env",this);
   		   endfunction
		endclass
endpackage

我们在uvm_test中以及uvm_env中分别对uvm_agent中的变量A进行了配置，那么最终A的值是多少呢，30,40还是20？
答案是30。
下面我们来分析一下为什么是30，而不是40或者20，分析完之后将会对uvm_resource_db如何工作机制非常熟悉的。
在这个机制工作的过程中主要有3个class在相互交互，这里先列出来
uvm_resource#(T)：资源
uvm_resource_pool：存放资源的地方
uvm_resource_db：配置以及获取资源

首先调用uvm_resource_db::set方法

在上面我们给的这个例子中会创建类型是int,scope是“abcd”，name是A的资源，这里由于uvm_test的build_phase先执行，因此会先后创建3个资源，按照资源val的不同，分别是30,40，20。如下图，其中T1是int
在这里插入图片描述

那么这些资源放哪了，在UVM中有一个uvm_resource_pool这个类（全局唯一），专门用来存放各种配置的资源。

在uvm_resource_pool这个类中有两个非常重要的变量来存放资源

uvm_queue#(uvm_resource_base) rtab [string]

uvm_queue#(uvm_resource_base) ttab [uvm_resource_base];

set方法就是向着两个联合数组中存放资源,一个是按照name区分，一个是按照类型区分。
最终uvm_resorce_pool中有3个资源，val分别是30,40,20(按照这个顺序存放的在队列中。
分别对应rtab[“A”]以及ttab[uvm_resource#(int)]，下面给出rtab[“A”]的元素分布，name1的值是A
在这里插入图片描述
以上完成了资源的set，下面讲一下资源的get，在uvm_resource_db中可以使用read_by_name来获取资源。
在agent中通过调用uvm_resource_db#(int)::read_by_name方法来从uvm_resource_pool中获取资源，那么是如何获取资源的呢？下面来讲解一下，
在上面我们以及指导rtab[“A”]存放3个资源，3个资源的scope以及type均一样，区别在于资源值val的不同，
read_by_name方法首先根据name A确定要从rtab[“A”]这个队列中找，
接着遍历这个队列下的所有资源，找到scope以及type匹配的资源放入一个队列中并且返回，这里我们返回3个资源，
下面将会遍历这3个资源，找到优先级最大的资源（这里我们没有对资源的优先级进行设置，所有3个资源的优先级完全一样，默认是1000）。
由于资源的优先级一样，这个时候会将队列的第一个元素返回，当做最终有效的资源，这个资源的val是30.所以agent中返回的值是30.
以上就是uvm_resource_db的工作机制。

因此在我们正常使用uvm_resource_db的时候，由于同类型，同scope，同name，不同val的资源是以push_back的方式放入uvm_resource_pool::rtab[name]这个队列中的，如果这些资源的优先级一样，name最先放入的资源是有效资源，这样就无法实现同一组件配置同一个资源，导致后配置的资源无法覆盖之前配置资源。当然这里可以使用uvm_resource_db::set_overrirde的方式进行配置，或者改变资源的优先级，但是这样子就显的不是那么友好，那么有没有别的方式可以直接通过set方式实现以上的弊端呢，方法是有的，就是uvm_config_db