在验证平台中加入reference model、scoreboard等之前,思考一个问题:假设这些组件已经定义好了,那么在验证平台的什么位置对它们进行实例化呢?在top_tb中使用run_test进行实例化显然是不行的,因为run_test函数虽然强大,但也只能实例化一个实例;如果在top_tb中使用2.2.1节中实例化driver的方式显然也不可行,因为run_test相当于在top_tb结构层次之外建立一个新的结构层次,而2.2.1节的方式则是基于top_tb的层次结构,如果基于此进行实例化,那么run_test的引用也就没有太大的意义了;如果在driver中进行实例化则更加不合理。
这个问题的解决方案是引入一个容器类,在这个容器类中实例化driver、monitor、reference model和scoreboard等。在调用run_test时,传递的参数不再是my_driver,而是这个容器类,即让UVM自动创建这个容器类的实例。在UVM中,这个容器类称为uvm_env:
代码清单 2-25
文件:src/ch2/section2.3/2.3.2/my_env.sv
4 class my_env extends uvm_env;
5
6 my_driver drv;
7
8 function new(string name = "my_env", uvm_component parent);
9 super.new(name, parent);
10 endfunction
11
12 virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
13 super.build_phase(phase);
14 drv = my_driver::type_id::create("drv", this);
15 endfunction
16
17 `uvm_component_utils(my_env)
18 endclass
所有的env应该派生自uvm_env,且与my_driver一样,容器类在仿真中也是一直存在的,使用uvm_component_utils宏来实现factory的注册。
在my_env的定义中,最让人难以理解的是第14行drv的实例化。这里没有直接调用my_driver的new函数,而是使用了一种古怪的方式。这种方式就是factory机制带来的独特的实例化方式。只有使用factory机制注册过的类才能使用这种方式实例化;只有使用这种方式实例化的实例,才能使用后文要讲述的factory机制中最为强大的重载功能。验证平台中的组件在实例化时都应该使用type_name::type_id::create的方式。
在drv实例化时,传递了两个参数,一个是名字drv,另外一个是this指针,表示my_env。回顾一下my_driver的new函数:
代码清单 2-26
function new(string name = "my_driver", uvm_component parent = null);
super.new(name, parent);
endfuncti
这个new函数有两个参数,第一个参数是实例的名字,第二个则是parent。由于my_driver在uvm_env中实例化,所以my_driver的父结点(parent)就是my_env。通过parent的形式,UVM建立起了树形的组织结构。在这种树形的组织结构中,由run_test创建的实例是树根(这里是my_env),并且树根的名字是固定的,为uvm_test_top,这在前文中已经讲述过;在树根之后会生长出枝叶(这里只有my_driver),长出枝叶的过程需要在my_env的build_phase中手动实现。无论是树根还是树叶,都必须由uvm_component或者其派生类继承而来。整棵UVM树的结构如图2-3所示。
当加入了my_env后,整个验证平台中存在两个build_phase,一个是my_env的,一个是my_driver的。那么这两个build_phase按照何种顺序执行呢?在UVM的树形结构中,build_phase的执行遵照从树根到树叶的顺序,即先执行my_env的build_phase,再执行my_driver的build_phase。当把整棵树的build_phase都执行完毕后,再执行后面的phase。
my_driver在验证平台中的层次结构发生了变化,它一跃从树根变成了树叶,所以在top_tb中使用config_db机制传递virtual my_if时,要改变相应的路径;同时,run_test的参数也从my_driver变为了my_env:
代码清单 2-27
文件:src/ch2/section2.3/2.3.2/top_tb.sv
42 initial begin
43 run_test("my_env");
44 end
45
46 initial begin
47 uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.drv", "vif", inp ut_if);
48 end
set函数的第二个参数从uvm_test_top变为了uvm_test_top.drv,其中uvm_test_top是UVM自动创建的树根的名字,而drv则是在my_env的build_phase中实例化drv时传递过去的名字。如果在实例化drv时传递的名字是my_drv,那么set函数的第二个参数中也应该是my_drv:
代码清单 2-28
class my_env extends uvm_env
…
drv = my_driver::type_id::create("my_drv", this);
…
endclass
module top_tb;
…
initial begin
uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.my_drv", "vif", inpu t_if);
end
endmodule