*2.3.4_封装成agent

Posted 2020-09-17 那些城市那些年

上一节在验证平台中加入monitor时，读者看到了driver和monitor之间的联系：两者之间的代码高度相似。其本质是因为二者处理的是同一种协议，在同样一套既定的规则下做着不同的事情。由于二者的这种相似性，UVM中通常将二者封装在一起，成为一个agent。因此，不同的agent就代表了不同的协议。

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代码清单　2-33
文件：src/ch2/section2.3/2.3.4/my_agent.sv
  4 class my_agent extends uvm_agent ;
  5   my_driver drv;
  6   my_monitor mon;
  7
  8   function new(string name, uvm_component parent);
  9     super.new(name, parent);
 10   endfunction
 11
 12   extern virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
 13   extern virtual function void connect_phase(uvm_phase phase);
 14
 15   `uvm_component_utils(my_agent)  //注意此处不需要分号
 16 endclass
 17
 18
 19 function void my_agent::build_phase(uvm_phase phase);
 20   super.build_phase(phase);
 21   if (is_active == UVM_ACTIVE) begin
 22    drv = my_driver::type_id::create("drv", this);
 23   end
 24   mon = my_monitor::type_id::create("mon", this);
 25 endfunction
 26
 27 function void my_agent::connect_phase(uvm_phase phase);
 28   super.connect_phase(phase);
 29 endfunction

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所有的agent都要派生自uvm_agent类，且其本身是一个component，应该使用uvm_component_utils宏来实现factory注册。

这里最令人困惑的可能是build_phase中为何根据is_active这个变量的值来决定是否创建driver的实例。is_active是uvm_agent的一个成员变量，从UVM的源代码中可以找到它的原型如下：

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代码清单　2-34
来源：UVM源代码
  uvm_active_passive_enum is_active = UVM_ACTIVE;

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而uvm_active_passive_enum是一个枚举类型变量，其定义为：

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代码清单　2-35
来源：UVM源代码
typedef enum bit { UVM_PASSIVE=0, UVM_ACTIVE=1 } uvm_active_passive_enum;

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这个枚举变量仅有两个值：UVM_PASSIVE和UVM_ACTIVE。在uvm_agent中，is_active的值默认为UVM_ACTIVE，在这种模式下，是需要实例化driver的。那么什么是UVM_PASSIVE模式呢？以本章的DUT为例，如图2-5所示，在输出端口上不需要驱动任何信号，只需要监测信号。在这种情况下，端口上是只需要monitor的，所以driver可以不用实例化。

在把driver和monitor封装成agent后，在env中需要实例化agent，而不需要直接实例化driver和monitor了：

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代码清单　2-36
文件：src/ch2/section2.3/2.3.4/my_env.sv
  4 class my_env extends uvm_env;
  5
  6   my_agent  i_agt;
  7   my_agent  o_agt;
  …
 13   virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
 14     super.build_phase(phase);
 15     i_agt = my_agent::type_id::create("i_agt", this);
 16     o_agt = my_agent::type_id::create("o_agt", this);
 17     i_agt.is_active = UVM_ACTIVE;
 18     o_agt.is_active = UVM_PASSIVE;
 19   endfunction
 …
 22 endclass

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完成i_agt和o_agt的声明后，在my_env的build_phase中对它们进行实例化后，需要指定各自的工作模式是active模式还是passive模式。现在，整棵UVM树变为了如图2-6所示形式。

由于agent的加入，driver和monitor的层次结构改变了，在top_tb中使用config_db设置virtual my_if时要注意改变路径：

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代码清单　2-37
文件：src/ch2/section2.3/2.3.4/top_tb.sv
 48 initial begin
 49    uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.i_agt.drv", "vif", input_if);
 50    uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.i_agt.mon", "vif", input_if);
 51    uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.o_agt.mon", "vif", output_if);
 52 end

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在加入了my_agent后，UVM的树形结构越来越清晰。

首先，只有uvm_component才能作为树的结点，像my_transaction这种使用uvm_object_utils宏实现的类是不能作为UVM树的结点的。

其次，在my_env的build_phase中，创建i_agt和o_agt的实例是在build_phase中；在agent中，创建driver和monitor的实例也是在build_phase中。

按照前文所述的build_phase的从树根到树叶的执行顺序，可以建立一棵完整的UVM树。

UVM要求UVM树最晚在build_phase时段完成，如果在build_phase后的某个phase实例化一个component：

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class my_env extends uvm_env;
  …
  virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
    super.build_phase(phase);
  endfunction

  virtual task main_phase(uvm_phase phase);
    i_agt = my_agent::type_id::create("i_agt", this);
    o_agt = my_agent::type_id::create("o_agt", this);
    i_agt.is_active = UVM_ACTIVE;
    o_agt.is_active = UVM_PASSIVE;
  endtask
endclass

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如上所示，将在my_env的build_phase中的实例化工作移动到main_phase中，UVM会给出如下错误提示：

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UVM_FATAL @ 0: i_agt [ILLCRT] It is illegal to create a component (\'i_agt\' under \'uvm_test_top\') after the build phase has ended.

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那么是不是只能在build_phase中执行实例化的动作呢？答案是否定的。其实还可以在new函数中执行实例化的动作。如可以在my_agent的new函数中实例化driver和monitor：

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代码清单　2-39
function new(string name, uvm_component parent);
   super.new(name, parent);
   if (is_active == UVM_ACTIVE) begin
      drv = my_driver::type_id::create("drv", this);
   end
   mon = my_monitor::type_id::create("mon", this);
endfunction

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这样引起的一个问题是无法通过直接赋值的方式向uvm_agent传递is_active的值。在my_env的build_phase（或者new函数）中，向i_agt和o_agt的is_active赋值，根本不会产生效果。因此i_agt和o_agt都工作在active模式（is_active的默认值是UVM_ACTIVE），这与预想差距甚远。要解决这个问题，可以在my_agent实例化之前使用config_db语句传递is_active的值：

代码清单　2-40
class my_env extends uvm_env;
  virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
    super.build_phase(phase);
    uvm_config_db#(uvm_active_passive_enum)::set(this, "i_agt", "is_active", UVM_ACTIVE);
    uvm_config_db#(uvm_active_passive_enum)::set(this, "o_agt", "is_active", UVM_PASSIVE);
    i_agt = my_agent::type_id::create("i_agt", this);
    o_agt = my_agent::type_id::create("o_agt", this);
  endfunction
endclass

class my_agent extends uvm_agent ;
  function new(string name, uvm_component parent);
    super.new(name, parent);
    uvm_config_db#(uvm_active_passive_enum)::get(this, "", "is_active", is_active);
    if (is_active == UVM_ACTIVE) begin
     drv = my_driver::type_id::create("drv", this);
    end
    mon = my_monitor::type_id::create("mon", this);
  endfunction
endclass

只是UVM中约定俗成的还是在build_phase中完成实例化工作。因此，强烈建议仅在build_phase中完成实例化。