UVM - 验证随机reset（phase jump）

2019-11-07

UVM（phase jump）

笔者在收集代码覆盖率时，曾发现无论自己打多少激励，FSM覆盖率总是cover不完全。分析后，发现是因为cover不到任意状态跳转复位状态。

一般咱们会将这种优先级低的case放在最后，甚至直接不验证。但是从完备性的角度考虑，这种case是需要验证到的。

但是这里引升了一个问题，DUT是消耗仿真时间的，任意时刻的随机复位势必会对我们的reference model造成影响。特别是当reference model是不消耗仿真时间的function时。

就这个问题，UVM具体又怎么做呢？是不是引出其他问题呢？本文就随机复位的情况，给出UVM的解决方案。

Phase间的跳转
Jump后组件的处理
Jump后TLM的处理
sequence和driver握手问题
references

phase间的跳转

其实要验证随机的复位不难，只是需要调用到UVM实战第5章中讲到的phase jump的概念。我们需要做的是，在driver/monitor里对复位信号做一个实时监测，如果复位有效，就立即将phase跳转到reset phase里：

begin
     while(1) begin
        @(negedge vif.rstn_i);
        `uvm_info(get_type_name(), "Monitor a reset!", UVM_MEDIUM)
        phase.jump(uvm_reset_phase::get()); //跳转到reset phase
    end
end

注意，此处的rstn是低有效，所以监测的是rstn的下降沿。此时，UVM将自动将所有的组件跳转到reset phase里。

Jump后组件的处理

此刻我们需要将所有的组件还原到DUT上电复位的状态。即：

1
2
3

driver：应该给出复位是的驱动
monitor：应该将所有用到的counter，临时变量等清零
scoreboard：需要把用于比较数据的队列清空

Jump后TLM的处理

对于喜欢用TLM_FIFO的朋友，我们也不能忘记将TLM中的FIFO清空。此时，我们仅仅需要调用TLM_FIFO的内置函数flush。以下是uvm_tlm_fifos.svh的源码：

  // Function: flush
  //
  // Removes all entries from the FIFO, after which <used> returns 0
  // and <is_empty> returns 1.

  virtual function void flush();
    T t;
    bit r;

    r = 1; 
    while( r ) r = try_get( t ) ;
    
    if( m.num() > 0 && m_pending_blocked_gets != 0 ) begin
      uvm_report_error("flush failed" ,
		       "there are blocked gets preventing the flush", UVM_NONE);
    end
  
  endfunction
 
endclass

sequence和driver握手问题

在phase jump之后，会因为driver调用两次get_next_item()操作而出现UVM ERROR：

1	UVM_ERROR @ 8514ns: uvm_test_top.env.agt_blake.seqr [uvm_test_top.env.agt_blake.seqr] Get_next_item called twice without item_done or get in between

为解决这个问题，我们需要再次使用sequencer的内嵌函数stop_sequences()去清除所有对sequence的请求：

class blake_sequencer extends uvm_sequencer #(blake_trans);

    function new(string name, uvm_component parent);
        super.new(name, parent);
    endfunction
    
    `uvm_component_utils(blake_sequencer)

    virtual task reset_phase(uvm_phase phase);
        stop_sequences();
        $display("we stop seqr for random reset!");
    endtask
endclass

以下是stop_sequences()在uvm_sequencer.svh中源码：

// Function- stop_sequences
//
// Tells the sequencer to kill all sequences and child sequences currently
// operating on the sequencer, and remove all requests, locks and responses
// that are currently queued.  This essentially resets the sequencer to an
// idle state.
//
function void uvm_sequencer::stop_sequences();
  REQ t;
  super.stop_sequences();
  sequence_item_requested  = 0;
  get_next_item_called     = 0;
  // Empty the request fifo
  if (m_req_fifo.used()) begin
    uvm_report_info(get_full_name(), "Sequences stopped.  Removing request from sequencer fifo");
    while (m_req_fifo.try_get(t));
  end
endfunction

references

张强. UVM 实战[M]. Ji xie gong ye chu ban she, 2014.