UVM序列篇之二：sequence和item（上）

Posted 2020-09-22 那些城市那些年

无论是自驾item，穿过sequencer交通站，通往终点driver，还是坐上sequence的大巴，一路沿途观光，最终跟随导游停靠到风景点driver，在介绍如何驾驶item和sequence，遵守什么交规，最终可以有序地穿过sequencer抵达driver之前，读者又必要首先认识sequence与item之间的关系。这里的sequence值的是类uvm_sequence，而item指的是uvm_sequence_item，为了文章的简洁，我们称之为sequence和item。对于激励的生成和场景控制，是由sequence来编织的，而对于激励所需要的具体数据和控制要求，则是从item中的成员数据得来的。

Sequence Item
在上一节《新手上路》中，我们已经提出item是基于uvm_object，这表明了它具备UVM核心基类所必要的数据操作方法，例如copy、clone、compare、record等，这里我们不再做赘述。读者需要了解到的是，通常对于一个item，应该有什么用途的数据成员被定义在item中呢？我们可以将它们划分下如下几类：

• 控制类。譬如总线协议上的读写类型、数据长度、传送模式等。
• 负载类。一般即数据总线上的数据包。
• 配置类。这往往是用来控制driver的驱动行为，例如命令driver的发送间隔或者有无错误插入。   
• 调试类。用来标记一些额外的信息，用来方便调试，例如该对象的实例序号、创建时间、被driver解析的时间始末等。

下面的例码是一段item的定义，从这段代码中读者可以看到上面提到的各种用途的数据使用情况：

 

输出结果：

上面的这段代码中，不但给出了一个较为典型的item定义，同时也伴有一些item使用时的特点：

• 如果数据域属于将来需要用来做驱动，那么用户应考虑定义为rand类型，同时按照驱动协议给出合适的constraint。

• 由于item本身的数据属性，为了充分利用UVM域声明的特性，我们建议将必要的数据成员都通过`uvm_field_xxx宏来声明，以便日后的基本函数操作，例如上面的print()函数。

• 读者也注意到了一点，上面的例子中，t1没有随机化而t2随机化了，这种差别在item通往sequencer之前是很明显的。因为UVM要求item的创建和随机化都应该发生在sequence的body()任务中，而不是在sequencer或者driver中。

• 如果按照item对象的生命周期来区分，它的生命应该开始于sequence中的创建，而后经历了随机化和穿越sequencer最终到达driver，直到被driver消化之后，它的生命周期一般来讲才算寿终正寝。之所以要突出这一点，是因为一些用户在实际中，会不恰当地直接操作item对象，直接修改其中的数据，或者将它的句柄发送给其它组件使用，这就无形中修改了item的基因，或者延长了一个item对象的寿命。这种不合适的对象操作方式是用户需要注意的，可以取代的方式则是合理利用copy和clone等方法。

　　接下来我们需要理清item和sequence，以及sequence群落之间的关系。从简而言，一个sequence包含了一些有序组织起来的item实例，考虑到item在创建后需要被随机化，sequence在声明时也需要预留一些可供外部随机化的变量，这些随机变量一部分是用来通过层级传递来控制item对象中的变量的，一部分也是用来对item对象之间加以组织和时序控制的。为了加以区分几种常见的sequence定义方式，我们在介绍后续的sequence之前，首先将sequence可以分类为：

• 扁平类（flat sequence）。这一类中往往只用来组织更细小的粒度，即item示例的组织。

• 层次类（hierarchical sequence）。这一类则是由更高层的sequence用来组织底层的sequence，进而让这些sequence或者按照顺序的方式，或者按照并行的方式，挂载到同一个sequencer上。

• 虚拟类（virtual sequence）。这一类则是最终控制整个测试场景的方式，鉴于整个环境中往往存在不同种类的sequencer和其对应的sequence，我们需要一个虚拟的sequence来协调顶层的测试场景。之所以称这个方式为virtual sequence，是因为该序列本省并不固定挂载于某一种sequencer类型上，而是它会将其内部的各种不同类型的sequence最终挂载到不同的目标sequencer上面。这也是最大的不同于hierarchical sequence的一点。

　　我们本文接下来将主要介绍flat sequence和hierarchical sequence，而virtual sequence将保留至本章的最后一节《层次化》中重点为大家阐述virtual sequence和virtual sequencer的典型用法。

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