[UVM源代码研究] 浅谈UVM factory机制的实现原理

[UVM源代码研究] 浅谈UVM factory机制的实现原理

我们对UVM的factory机制有基本了解的同学都知道，要想实现factory，必须满足的条件该类必须使用uvm_object/component_utils系列进行注册，我们先来看看这个用来注册的宏都做了什么（以下都以uvm_object_utils_begin/end为例），相关的宏和方法递归展开截图如下

根据上面宏展开后的结果，我们可以将我们自定义的uvm_object进行展开，例如我们定义了如下的class

我们将8-10行的宏按照我们之前的分析进行展开，得到实际的等效代码如下图所示

这里我们并没有将宏uvm_field_*进行展开，关于uvm_field_*系列宏的展开分析我们在[UVM源代码研究] 谈谈uvm中的浅拷贝（shallow copy）与深拷贝（deep copy） 有过深入的解读，这里就不展开了。

于是我们可以粗略的认为uvm_object_utils_begin/end宏刨去中间uvm_field_*就相当于增加了如下内容：

1. 声明了一个type_id类型

2. 定义了静态函数get_type，返回值为type_id类型

3. 定义了函数get_object_type，返回值为实际指向type_id类型的uvm_object_wrapper类型

4. 定义了create函数，返回值为实际指向apb_transfer类型的uvm_object类型

5. 定义了静态字符串常量type_name

6. 定义了函数get_type_name返回type_name

于是当我们执行如下代码时

我们实际是调用的声明在apb_transfer中的type_id类中的静态create()方法，所以说只有通过`uvm_object_*注册过的类，才能使用type_id::create创建就是这么来的。

我们再看看参数化的类uvm_object_registery中的create方法的定义

这里245行通过uvm_factory中的静态函数get()获取了uvm_factory的唯一实例，这就是我们在前面的文章中反复提及的单例模式的使用，例如uvm_root的唯一实例是uvm_top，uvm_factory的唯一实例是factory，这里在uvm源代码中都已经做成了全局变量，如下图所示

248行执行uvm_factory中定义的create_object_by_type()如下图所示

这里的find_override_by_type()就是查看某个具体hierarchy下requested_type类型是否有override过，这个过程可以简单理解为遍历一个类uvm_factory_override队列m_type_overrides[$]，而我们在调用factory.set_type_override_by_type()的时候实际操作的也是这个队列。只有当某个类在调用create之前被override过，该类队列才会有值，并且队列override遵循的一定的覆盖规则，所以遍历的时候也会有相应的替换规则，这样通过调用find_override_by_type()就获取了我们实际创建需要用到的type类型。

然后上面的1192行调用create_object()就会调用实际requested_type类型中的new函数进行最终的对象创建行为。

经过如上这么一个过程，我们便实现了最基本的factory机制里的override功能，上文中我们偷懒省去m_type_overrides这个队列相关内容的讨论，感兴趣的同学可以自行研究哈。

至于uvm_component的factory机制实现与上面类似，这里就不展开描述了。