2.2.2　加入factory机制

Posted 2020-09-17 那些城市那些年

上一节给出了一个只有driver、使用UVM搭建的验证平台。严格来说这根本就不算是UVM验证平台，因为UVM的特性几乎一点都没有用到。像上节中my_driver的实例化及drv.main_phase的显式调用，即使不使用UVM，只使用简单的SystemVerilog也可以完成。本节将会为读者展示在初学者看来感觉最神奇的一点：自动创建一个类的实例并调用其中的函数（function）和任务（task）。

要使用这个功能，需要引入UVM的factory机制：

代码清单　2-7
文件：src/ch2/section2.2/2.2.2/my_driver.sv
  3 class my_driver extends uvm_driver;
  4
  5    `uvm_component_utils(my_driver)
  6    function new(string name = "my_driver", uvm_component parent = null);
  7       super.new(name, parent);
  8       `uvm_info("my_driver", "new is called", UVM_LOW);
  9    endfunction
 10    extern virtual task main_phase(uvm_phase phase);
 11 endclass
 12
 13 task my_driver::main_phase(uvm_phase phase);
 14    `uvm_info("my_driver", "main_phase is called", UVM_LOW);
 15    top_tb.rxd <= 8‘b0;
 16    top_tb.rx_dv <= 1‘b0;
 17    while(!top_tb.rst_n)
 18       @(posedge top_tb.clk);
 19    for(int i = 0; i < 256; i++)begin
 20       @(posedge top_tb.clk);
 21       top_tb.rxd <= $urandom_range(0, 255);
 22       top_tb.rx_dv <= 1‘b1;
 23       `uvm_info("my_driver", "data is drived", UVM_LOW);
 24    end
 25    @(posedge top_tb.clk);
 26    top_tb.rx_dv <= 1‘b0;
 27 endtask

factory机制的实现被集成在了一个宏中：uvm_component_utils。这个宏所做的事情非常多，其中之一就是将my_driver登记在UVM内部的一张表中，这张表是factory功能实现的基础。只要在定义一个新的类时使用这个宏，就相当于把这个类注册到了这张表中。那么factory机制到底是什么？这个宏还做了哪些事情呢？这些属于UVM中的高级问题，本书会在后文一一展开。

在给driver中加入factory机制后，还需要对top_tb做一些改动：

代码清单　2-8
文件：src/ch2/section2.2/2.2.2/top_tb.sv
  7 module top_tb;
  …
 36 initial begin
 37    run_test("my_driver");
 38 end
 39
 40 endmodule

这里使用一个run_test语句替换掉了代码清单2-6中第23到28行的my_driver实例化及main_phase的显式调用。运行这个新的验证平台，会输出如下语句：
new is called
main_phased is called

一个run_test语句会创建一个my_driver的实例，并且会自动调用my_driver的main_phase。仔细观察run_test语句，会发现传递给它的是一个字符串。UVM根据这个字符串创建了其所代表类的一个实例。如果没有UVM，读者自己能够实现同样的功能吗？

根据类名创建一个类的实例，这是uvm_component_utils宏所带来的效果，同时也是factory机制给读者的最初印象。只有在类定义时声明了这个宏，才能使用这个功能。所以从某种程度上来说，这个宏起到了注册的作用。只有经过注册的类，才能使用这个功能，否则根本不能使用。请记住一点：所有派生自uvm_component及其派生类的类都应该使用uvm_component_utils宏注册。

除了根据一个字符串创建类的实例外，上述代码中另外一个神奇的地方是main_phase被自动调用了。在UVM验证平台中，只要一个类使用uvm_component_utils注册且此类被实例化了，那么这个类的main_phase就会自动被调用。这也就是为什么上一节中会强调实现一个driver等于实现其main_phase。所以，在driver中，最重要的就是实现main_phase。

上面的例子中，只输出到“main_phase is called”。

令人沮丧的是，根本没有输出“data is drived”，而按照预期，它应该输出256次。

关于这个问题，牵涉UVM的objection机制。