Sequence的uvm_do

當一個sequence啟動后會自動執(zhí)行sequence的body任務。其實，除了body外，還會自動調用sequence的pre_body與post_body：

4 class my_sequence extends uvm_sequence #(my_transaction);5 my_transaction m_trans;67 function new(string name= "my_sequence");8 super.new(name);9 endfunction1011 virtual task body();12 repeat (10) begin13 `uvm_do(m_trans)14 end15     #1000;16 endtask1718 `uvm_object_utils(my_sequence)19 endclass 每一個sequence都應該派生自uvm_sequence，并且在定義時指定要產(chǎn)生的transaction的類型，這里是my_transaction。每一個sequence都有一個body任務，當一個sequence啟動之后，會自動執(zhí)行body中的代碼。在上面的例子中，用到了一個全新的宏：uvm_do。

這個宏是UVM中最常用的宏之一，它用于：

①創(chuàng)建一個my_transaction的實例m_trans；

②將其隨機化；

③最終將其送給sequencer。

如果不使用uvm_do宏，也可以直接使用start_item與finish_item的方式產(chǎn)生transaction，對于初學者來說，使用uvm_do宏即可。

一個sequence在向sequencer發(fā)送transaction前，要先向sequencer發(fā)送一個請求，sequencer把這個請求放在一個仲裁隊列中。

作為sequencer，它需做兩件事情：

第一，檢測仲裁隊列里是否有某個sequence發(fā)送transaction的請求；

第二，檢測driver是否申請transaction。

1）如果仲裁隊列里有發(fā)送請求，但是driver沒有申請transaction，那么sequencer將會一直處于等待driver的狀態(tài)，直到driver申請新的transaction。此時，sequencer同意sequence的發(fā)送請求，sequence在得到sequencer的批準后，產(chǎn)生出一個transaction并交給sequencer，后者把這個transaction交給driver。

2）如果仲裁隊列中沒有發(fā)送請求，但是driver向sequencer申請新的transaction，那么sequencer將會處于等待sequence的狀態(tài)，一直到有sequence遞交發(fā)送請求，sequencer馬上同意這個請求，sequence產(chǎn)生transaction并交給sequencer，最終driver獲得這個transaction。

3）如果仲裁隊列中有發(fā)送請求，同時driver也在向sequencer申請新的transaction，那么將會同意發(fā)送請求，sequence產(chǎn)生transaction并交給sequencer，最終driver獲得這個transaction。

driver如何向sequencer申請transaction

driver如何向sequencer申請transaction呢？在uvm_driver中有成員變量seq_item_port，而在uvm_sequencer中有成員變量seq_item_export，這兩者之間可以建立一個“通道”，通道中傳遞的transaction類型就是定義my_sequencer和my_driver時指定的transaction類型，在這里是my_transaction，當然了，這里并不需要顯式地指定“通道”的類型，UVM已經(jīng)做好了。在my_agent中，使用connect函數(shù)把兩者聯(lián)系在一起：

31 function void my_agent::connect_phase(uvm_phase phase);32 super.connect_phase(phase);33 if (is_active == UVM_ACTIVE) begin34 drv.seq_item_port.connect(sqr.seq_item_export);35 end36 ap = mon.ap;37 endfunction 當把二者連接好之后，就可以在driver中通過get_next_item任務向sequencer申請新的transaction：

22 task my_driver::main_phase(uvm_phase phase);23 vif.data <= 8'b0;24 vif.valid <= 1'b0;25 while(!vif.rst_n)26 @(posedge vif.clk);27 while(1) begin28 seq_item_port.get_next_item(req);29 drive_one_pkt(req);30 seq_item_port.item_done();31 end32 endtask

在如上的代碼中，一個最顯著的特征是使用了while（1）循環(huán)，因為driver只負責驅動transaction，而不負責產(chǎn)生，只要有transaction就驅動，所以必須做成一個無限循環(huán)的形式。這與monitor、reference model和scoreboard的情況非常類似。

通過get_next_item任務來得到一個新的req，并且驅動它，驅動完成后調用item_done通知sequencer。這里為什么會有一個item_done呢？當driver使用get_next_item得到一個transaction時，sequencer自己也保留一份剛剛發(fā)送出的transaction。當出現(xiàn)sequencer發(fā)出了transaction，而driver并沒有得到的情況時，sequencer會把保留的這份transaction再發(fā)送出去。那么sequencer如何知道driver是否已經(jīng)成功得到transaction呢？如果在下次調用get_next_item前，item_done被調用，那么sequencer就認為driver已經(jīng)得到了這個transaction，將會把這個transaction刪除。換言之，這其實是一種為了增yun加可靠性而使用的握手機制。

那么uvm_do怎么握手？

在sequence中，向sequencer發(fā)送transaction使用的是uvm_do宏。這個宏什么時候會返回呢？uvm_do宏產(chǎn)生了一個transaction并交給sequencer，driver取走這個transaction后，uvm_do并不會立刻返回執(zhí)行下一次的uvm_do宏，而是等待在那里，直到driver返回item_done信號。此時，uvm_do宏才算是執(zhí)行完畢，返回后開始執(zhí)行下一個uvm_do，并產(chǎn)生新的transaction。

在實現(xiàn)了driver后，接下來的問題是：sequence如何向sequencer中送出transaction呢？前面已經(jīng)定義了sequence，只需要在某個component（如my_sequencer、my_env）的main_phase中啟動這個sequence即可。以在my_env中啟動為例：

48 task my_env::main_phase(uvm_phase phase);49 my_sequence seq;50 phase.raise_objection(this);51 seq = my_sequence::type_id::create("seq");52 seq.start(i_agt.sqr);53 phase.drop_objection(this);54 endtask 首先創(chuàng)建一個my_sequence的實例seq，之后調用start任務。start任務的參數(shù)是一個sequencer指針，如果不指明此指針，則sequence不知道將產(chǎn)生的transaction交給哪個sequencer。

這里需要引起關注的是objection，在UVM中，objection一般伴隨著sequence，通常只在sequence出現(xiàn)的地方才提起和撤銷objection。如前面所說，sequence是彈夾，當彈夾里面的子彈用光之后，可以結束仿真了。

也可以在sequencer中啟動sequence：

task my_sequencer::main_phase(uvm_phase phase);my_sequence seq;phase.raise_objection(this);seq = my_sequence::type_id::create("seq");seq.start(this);phase.drop_objection(this);endtask 在sequencer中啟動與在my_env中啟動相比，唯一區(qū)別是seq.start的參數(shù)變?yōu)榱藅his。

與uvm_do等價的“uvm_create與uvm_send”

除了使用uvm_do宏產(chǎn)生transaction，還可以使用uvm_create宏與uvm_send宏來產(chǎn)生。

class case0_sequence extends uvm_sequence #(my_transaction); virtual task body(); int num = 0; int p_sz; repeat (10) begin num ; `uvm_create(m_trans) assert(m_trans.randomize()); p_sz = m_trans.pload.size(); { m_trans.pload[p_sz - 4], m_trans.pload[p_sz - 3], m_trans.pload[p_sz - 2], m_trans.pload[p_sz - 1]} = num; `uvm_send(m_trans) end endtaskendclass uvm_create宏的作用是實例化transaction。當一個transaction被實例化后，可以對其做更多的處理，處理完畢后使用uvm_send宏發(fā)送出去。這種使用方式比uvm_do系列宏更加靈活。如在上例中，就將pload的最后4個byte替換為此transaction的序號。

事實上，在上述的代碼中，也完全可以不使用uvm_create宏，而直接調用new進行實例化。

virtual task body();…m_trans = new("m_trans");assert(m_trans.randomize());p_sz = m_trans.pload.size();{m_trans.pload[p_sz - 4],m_trans.pload[p_sz - 3],m_trans.pload[p_sz - 2],m_trans.pload[p_sz - 1]}= num;`uvm_send(m_trans)…endtask

除了uvm_send外，還有uvm_send_pri宏，它的作用是在將transaction交給sequencer時設定優(yōu)先級：

virtual task body(); … m_trans = new("m_trans"); assert(m_trans.randomize()); p_sz = m_trans.pload.size(); {m_trans.pload[p_sz - 4], m_trans.pload[p_sz - 3], m_trans.pload[p_sz - 2], m_trans.pload[p_sz - 1]} = num; `uvm_send_pri(m_trans, 200) …endtask

與uvm_do等價的“start_item與finish_item”

使用宏來產(chǎn)生transaction。宏隱藏了細節(jié)，方便了用戶的使用，但是也給用戶帶來了困擾：宏到底做了什么事情？

不使用宏產(chǎn)生transaction的方式要依賴于兩個任務：start_item和finish_item。在使用這兩個任務前，必須要先實例化transaction后才可以調用這兩個任務：

tr = new("tr");start_item(tr);finish_item(tr);

完整使用如上兩個任務構建的一個sequence如下：

virtual task body(); repeat(10) begin tr = new("tr"); start_item(tr); finish_item(tr); endendtask

上述代碼中并沒有對tr進行隨機化?？梢栽趖ransaction實例化后、finish_item調用前對其進行隨機化：

class case0_sequence extends uvm_sequence #(my_transaction); virtual task body(); repeat (10) begin tr = new("tr"); assert(tr.randomize() with {tr.pload.size == 200;}); start_item(tr); finish_item(tr); end endtaskendclass

上述assert語句也可以放在start_item之后、finish_item之前。uvm_do系列宏其實是將下述動作封裝在了一個宏中：

virtual task body(); … tr = new("tr"); start_item(tr); assert(tr.randomize() with {tr.pload.size() == 200;}); finish_item(tr); …endtask

文章內(nèi)容參考自：張強《UVM實戰(zhàn)》