01

线程控制

1.概述

线程，即独立运行的程序；

线程需要被触发执行，可以结束或者不结束；

• 在module中的initial和always，都可以看作独立的线程，他们在仿真0时刻开始，而选择结束或者不结束；

• 在硬件模块中都是always语句块，所以可以看成是独立运行的线程，而且会一直占用仿真资源，因为他们不会结束；

验证环境需要initial语句块，在仿真过程中，验证环境中的对象可以创建和销毁，故验证环境的资源是动态的；

• 验证环境中的initial语句块有两种方式：begin……end或者fork……join；

Begin……end中语句顺序执行，而fork……join中语句并发执行；

与fork……join类似的并行语句有fork……join_any、fork……join_none;

• 线程的执行轨迹是呈树状结构，即任何线程都应该有父线程；

• 父线程可以开辟若干子线程，父线程可以暂停或者终止子线程；

• 当子线程终止时，父线程可以继续执行；

• 当父线程终止时，其子线程都终止执行；

2.并行线程

fork……join需要所有并行线程都结束才会继续执行；

fork……join_any其中任意一个线程结束就继续执行；

fork……join_none不等待子线程，直接继续执行；

• 注意：

Fork……join_any和fork……join_none继续执行后，其一些未完成的子线程仍将继续在后台执行；

如果要等待或者停止这些子线程，可使用wait fork 或者disable fork；

task do_test;    fork        ……    join_any    fork        ……    join_none    wait fork；//等待所有子线程结束endtask

task get_first(output ubt adr);    fork        ……    join_any    disable fork;endtask

3.时序控制

• SV可以通过延迟控制或者事件(event)等待来完成时序控制；

延迟控制即通过#来完成；

#100 clk2=clk1；

事件(event)控制即通过@来完成；

@a clk1=clk2；  //等待事件

@(posedge clk)a=b；//边沿触发

Wait语句可以与事件或者表达式结合使用；

Real AOR[];  

Initial wait(AOR，size()>0)  //wait语句完成电平触发

02

线程同步

1.概述

测试平台所有线程都需要同步并进行交换数据；

一个线程等待另一个线程；

2.事件event

• 通过event声明一个event变量，并且触发；

• event变量可以由一端去触发，再由另一端完成阻塞式的等待，即可以用来控制多个线程之间的同步；

• 通过->来触发事件；

• 其他等待该事件的线程可以通过@操作符或者wait()来检查事件触发状态来完成等待事件；

event done,blast;  //声明两个独立的事件event done_too=done;   //事件done赋值给done_tootask trigger(event ev);    ->ev;   //触发ev事件endtask……fork     @done_too;  //等待done_too    #1 trigger(done);  //触发done事件joinfork    ->blast;  //触发blast事件    wait(blast.triggered);  //电平触发等待join

• wait_order() 可使得线程保持等待，直到在参数列表中的事件event按照顺序从左往右依次完成；

wait_order(a,b,c);

3.旗语(semaphore)

旗语是一个互斥体，使用旗语可以实现对同一资源的访问控制；

在创建旗语时，会为其分配固定的钥匙数量；

使用旗语的进程必须先获得钥匙，才可访问资源；

旗语的钥匙数量可以有多个，等待旗语的进程也可以有多个；

旗语的等待队列是先进先出(FIFO)，即先排队等待旗语的将优先得到钥匙；

旗语操作

创建旗语

semaphore sm；//创建一个旗语

sm=new(1)； //分配一个钥匙

创建一个固定钥匙数量的旗语：new

从旗语获取一个或多个钥匙(阻塞型)：get

返回一个或多个钥匙：put

获取一个或多个钥匙而不被阻塞：try_get

task send;    sem.get(1)  ///获取钥匙        ……        sem.put(1);  //处理完成时把钥匙返回endtask

03

线程通信

1.信箱

用于收发信息，SV中信箱可以存放任何数据类型，也可以从信箱中读取这些数据，

创建信箱：new()

将信息写入信箱：put()

写入信箱但不会阻塞：try_put()

获取信息：get() 获取信息并取出数据：

                  peek()获取信息不会取出数据

从信箱获取数据但不会阻塞：try_get()/try_peek()

获取信箱信息数目：num()

2.信箱和队列区别

• 信箱必须通过new()例化，队列只需要声明

• 信箱的存取方法put()和get()是阻塞方法，不一定会立即返回；队列的存取方法push_back和pop_front()是非阻塞方法，会立即返回；

• 传递形式参数时，如果是input方向，则信箱类型传递的是句柄，队列类型完成的是队列内容的拷贝；

3.总结

• event：最小信息量的触发，即单一的通知单元，用来做事件的触发，也可多个事件组合起来作线程之间的同步；

• semaphore：共享资源安全，用于多线程间需要对某一公共资源做访问；

• mailbpx：SV类似FIFO，在线程之间做数据通信或者内部数据缓存；

END

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