[UVM源代码研究] 聊聊uvm_tlm_analysis_fifo这个特殊的uvm_component(uvm-1.2版)

文章探讨了uvm_tlm_analysis_fifo在UVM中的使用,它作为TLM通信的中介,不使用phase机制,从uvm_component继承用于TLM机制。文章解释了factory机制的实现原理,以及为何uvm_tlm_analysis_fifo创建时不能用type_id::create,只能用new,同时讨论了parent参数的默认行为和uvm_tlm_analysis_fifo在UVM结构中的角色。

[UVM源代码研究] 聊聊uvm_tlm_analysis_fifo这个特殊的uvm_component(uvm-1.2版)

引言

uvm_tlm_analysis_fifo是我们在进行TLM通信时常用的中介,不仅省去了我们在target端要实现write通信方法的烦恼,同时还解决了同一个target实现多个同名通信方法时必须繁琐的使用`uvm_analysis_imp_decl宏及其配套的代码的问题,那么在具体使用的时候,同学们有时难免会产生以下疑惑:

  1. uvm_tlm_analysis_fifo从uvm_component继承而来,但为什么我们从来没有看到其中关于phase的定义和使用?
  2. 既然uvm_tlm_analysis_fifo从uvm_component继承而来,那为什么我们在创建的时候使用的new(“fifo_name”, this)而不是::type_id::create(“fifo_name”, this)
  3. uvm_tlm_analysis_fifo作为一个uvm_component的派生类,创建时new(“fifo_name”, this)的第二个参数可以缺省不写吗?

以上三个问题通常都会颠覆我们在UVM基础学习阶段的一些认知,通过对源代码的剖析,我们能够对factory机制以及uvm_component的使用场景有更为深刻的认识。

factory机制

在UVM基础知识部分,教科书上都会说明,要想实现某个uvm class(例如uvm_user_type)的factory机制,必须具备以下两个基本条件:

  1. 将类注册到工厂 uvm_object_utils()uvm_component_utils();
  2. 创建对象 uvm_user_type::type_id::create(“”[, container_component]);//对于uvm_component第二个参数必须指定,且通常用this获取当前component所在的component指针

我们这里以uvm_component为例讲解其中的实现机制(其实我们在之前的文章中已经具体讲解过factory机制的实现原理,看过的同学可以快速掠过,详细内容参见 [UVM源代码研究] 浅谈UVM factory机制的实现原理

`uvm_component_utils宏定义部分相关的代码如下:

<think> 好的,用户这次的问题很明确:如何在UVM中获取uvm_tlm_analysis_fifo的大小。让我先回顾一下UVM中关于analysis FIFO的机制。 用户提到的引用内容虽然关于FIFO端口调试,但确实提醒了我uvm_tlm_analysis_fifo本质上扩展自uvm_tlm_fifo。这个继承关系很关键,因为uvm_tlm_fifo类内置了size管理功能。 我记得uvm_tlm_fifo类有几个重要方法:is_empty()、is_full(),但最直接的是size()方法。这个方法会直接返回当前FIFO中存储的事务数量。由于uvm_tlm_analysis_fifouvm_tlm_fifo的子类,这个方法应该可以直接使用。 用户可能是在调试或监控时需要这个功能。考虑到TLM FIFO常用于连接analysis port和imp端口,获取实时大小对调试传输瓶颈很有帮助。需要提醒用户注意线程安全,因为size()可能被多个进程同时调用。 另外想到uvm_tlm_fifo还有used()方法,它和size()是等价的,但size()更直观。建议用户优先使用size()。如果用户需要判断空满状态,可以补充说明is_empty()的用法。 最后要强调方法调用方式:fifo.size()。用户可能不熟悉UVM源码结构,可以说明这个方法定义在uvm_tlm_fifo基类中。需要确认是否所有主流UVM本都支持,从1.2到最新的IEEE本应该都保持兼容。 用户上次的问题也涉及UVM组件调试,看来是在搭建测试平台。或许可以建议把FIFO大小监控加入checker组件,或者用于覆盖率收集。不过当前问题聚焦在获取方法,这些扩展思考可以放在相关问题里。 </think> 在UVM中获取`uvm_tlm_analysis_fifo`的大小,需通过其继承自`uvm_tlm_fifo`的`size()`方法实现: ```systemverilog // 获取FIFO当前存储的事务数量 int current_size = your_analysis_fifo.size(); ``` ### 详细步骤: 1. **定位FIFO实例** 在组件中声明并连接`uvm_tlm_analysis_fifo`(例如在`uvm_agent`内): ```systemverilog uvm_tlm_analysis_fifo #(your_transaction_type) analysis_fifo; ``` 2. **调用`size()`方法** 在需要检查大小的位置(如`run_phase`或任务中): ```systemverilog if (analysis_fifo.size() > 10) begin `uvm_warning("FIFO_WARN", $sformatf("FIFO接近满,当前大小:%0d", analysis_fifo.size())) end ``` ### 关键说明: - ✅ **size()方法来源** `uvm_tlm_analysis_fifo` 继承自 `uvm_tlm_fifo`(定义在`uvm_tlm_fifo.svh`),而`uvm_tlm_fifo`提供了`size()`方法[^1]: ```systemverilog virtual function int size(); return m.num(); endfunction ``` - ⚠️ **线程安全** 该方法会访问FIFO内部的队列`m`,需确保在调用时不存在并发写操作(建议在`run_phase`中同步访问)。 - 🔍 **其他相关方法**: - `is_empty()`:返回FIFO是否为空 - `is_full()`:检查是否达到最大容量(需预先设置`fifo_size`参数) - `used()`:与`size()`等效 ### 示例场景: ```systemverilog class monitor extends uvm_monitor; uvm_tlm_analysis_fifo #(trans_item) mon_fifo; virtual task run_phase(uvm_phase phase); forever begin trans_item item; // 监视器采集事务并写入FIFO collect_transfer(item); mon_fifo.put(item); // 定期检查FIFO大小 if (mon_fifo.size() % 10 == 0) begin `uvm_info("FIFO_STAT", $sformatf("当前FIFO深度:%0d", mon_fifo.size()), UVM_LOW) end end endtask endclass ```
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