SystemVerilog中對(duì)于process的多種控制方式

Hello everybody，我們接著上期的Process（1）-產(chǎn)生進(jìn)程的方式（點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)）繼續(xù)講解SystemVerilog中對(duì)于process的多種控制方式。

本期主要給大家講解 named block、wait_order、wait_fork、disable，還有SystemVerilog中的內(nèi)建類(lèi)：process類(lèi)。

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Namedblock

Block，也就是語(yǔ)句塊，SystemVerilog提供了兩種類(lèi)型的語(yǔ)句塊，分別是begin…end為代表的順序語(yǔ)句塊，還有以fork…join為代表的并發(fā)語(yǔ)句塊。

這兩種block都是工程項(xiàng)目中常用的block，但是，大家可能都不知道block也是可以命名的，就像我們每個(gè)人的名字一樣，名字是我們每個(gè)人的一個(gè)標(biāo)識(shí)。 通過(guò)這個(gè)標(biāo)識(shí)，我們可以訪問(wèn)block中的變量、parameter等。



圖1

圖1中，initial begin…end中有兩個(gè)named block，分別為順序執(zhí)行的block_a和并發(fā)執(zhí)行的block_b。

我們可以通過(guò)在block的開(kāi)頭和結(jié)束編寫(xiě)上標(biāo)識(shí)名，也可以只在開(kāi)頭進(jìn)行編寫(xiě)；

如果是在block的開(kāi)頭和結(jié)束都有對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)名，則這兩標(biāo)識(shí)名必須相同，否則會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)。



圖2

從圖1和圖2中我們還可以看到，int類(lèi)型的變量和parameter的作用范圍都是在各自block范圍內(nèi)的。

所以，我們要記住，如果需要訪問(wèn)block中的變量或者parameter，則需要給block進(jìn)行命名，并且，block中的變量、parameter都是相互獨(dú)立的。

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wait_order、wait fork

SystemVerilog提供了兩大類(lèi)process的控制方式，分別為wait和disable。

wait中又包含了三小類(lèi)：wait、wait_order、wait fork。

其中，wait相對(duì)簡(jiǎn)單，在這就不說(shuō)了，黃鴨哥只介紹后兩種。

那么，什么是wait_order？

總結(jié)一句：wait_order會(huì)阻塞等待多個(gè)事件的觸發(fā)，并且要求這幾個(gè)事件間發(fā)生的順序和設(shè)置的一致。

這句話該怎么理解呢？我們來(lái)看下例子：



圖3

例子中包含3個(gè)event，3個(gè)event分別在3個(gè)并發(fā)進(jìn)程中進(jìn)行觸發(fā)，event_1在第50個(gè)timeunit被觸發(fā)，event_2在第30個(gè)timeunit被觸發(fā)，event_3在第100個(gè)timeunit的時(shí)候被觸發(fā)。

wait_order需要阻塞到3個(gè)事件依次按照event_2、event_1、event_3的順序進(jìn)行觸發(fā)后才能往下執(zhí)行。這就是wait_order的用法。

wait中另外一個(gè)重要的用法是wait fork，關(guān)于它的用法，總結(jié)了三句話：

① wait fork會(huì)引起調(diào)用進(jìn)程阻塞，直到它的所有子進(jìn)程結(jié)束；

② wait fork的目的是用來(lái)確保所有子進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束；

③ wait fork作用父進(jìn)程下的子進(jìn)程，而不包括子進(jìn)程下的子進(jìn)程。




圖4

圖4中initial語(yǔ)句塊包含4個(gè)子進(jìn)程，proc_1~proc_4。

其中，proc_4子進(jìn)程中還含有一個(gè)子進(jìn)程proc_4_1，此進(jìn)程就是initial語(yǔ)句塊的子進(jìn)程的子進(jìn)程。

按照上面黃鴨哥總結(jié)的三點(diǎn)來(lái)看，wait fork應(yīng)該只需要等待到第2個(gè)子進(jìn)程：proc_2執(zhí)行結(jié)束，因?yàn)閣ait fork只會(huì)作用到子進(jìn)程，不會(huì)作用到子進(jìn)程的子進(jìn)程（不論是fork…join,fork…join_any還是fork…join_none產(chǎn)生的進(jìn)程）。 我們來(lái)看下仿真結(jié)果驗(yàn)證下我們的理論：



圖5 果然，wait fork只等待到proc_2，在第200個(gè)timeunit就打印出了“wait fork finish”。

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disable 、disable fork

上面說(shuō)完了wait，我們接著說(shuō)SystemVerilog中第二大類(lèi)的進(jìn)程控制方式：disable。

disable語(yǔ)句常用的多種方式包括：disable named_block、disable task_name和disable fork等，調(diào)用disable語(yǔ)句將會(huì)終止指定的進(jìn)程。

圖6 圖6里調(diào)用了disable，終止了對(duì)應(yīng)的帶標(biāo)識(shí)名的block，從仿真截圖中可以看出，block_1并沒(méi)有正常結(jié)束，而是中途被終止了。



圖7

上圖中disable proc_a相當(dāng)于return，它會(huì)直接終止當(dāng)前的task。 而關(guān)于disable fork，這個(gè)是我們工程項(xiàng)目中使用的最多的一類(lèi)，也是最容易踩坑的一類(lèi)，disable fork的用法我推薦大家學(xué)習(xí)下Q哥的一篇文章：disable fork，你真的會(huì)用嗎？

感興趣的同學(xué)可以點(diǎn)進(jìn)去看看，他在里面有很詳細(xì)的描述，黃鴨哥在這里就不多說(shuō)了。

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內(nèi)建類(lèi)：process

SystemVerilog中內(nèi)建了一種class，可以對(duì)進(jìn)程進(jìn)行訪問(wèn)和控制，此種class就是process，我們先來(lái)看下process類(lèi)的原型：



圖8 process類(lèi)中定義了一個(gè)枚舉變量state，表示當(dāng)前進(jìn)程的幾種執(zhí)行狀態(tài)：FINISHED，RUNNING，WAITING，SUSPENDED，KILLED。 另外，還聲明了幾種task和function，我們通過(guò)下面的表格來(lái)簡(jiǎn)單了解下：

表1 有人會(huì)問(wèn)了，這么多的method，我們都該記住嗎？ 黃鴨哥覺(jué)得不是的，只需要記住這里面常用的幾個(gè)method：self（），status（），kill（）就可以了，我們最后再來(lái)看個(gè)例子，加深下理解：



圖9



圖10

圖9展示了這三個(gè)method的用法，通過(guò)self()獲取進(jìn)程的句柄，然后傳遞給定義的兩個(gè)process類(lèi)；

調(diào)用status()可以獲取到process_1和process_2進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)，在100個(gè)timeunit的時(shí)候，process_1已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束，而process_2則處于阻塞狀態(tài)；

當(dāng)再次經(jīng)過(guò)100個(gè)timeunit時(shí)，調(diào)用kill()終止了process_2的繼續(xù)執(zhí)行，從這里可以看出，要終止一個(gè)進(jìn)程，除了disable、disable fork之外，還可以調(diào)用process.kill()。

總結(jié)

process就講到這了，我們?cè)倩仡櫹陆裉斓囊c(diǎn)：

1、block可以進(jìn)行命名，命名之后就可以通過(guò)標(biāo)識(shí)名訪問(wèn)block內(nèi)部的變量和parameter，還可以通過(guò)disable named_block終止此block。

2、進(jìn)程的兩大控制方式：wait、disable。

3、SystemVerilog內(nèi)建類(lèi)，process類(lèi)，可以通過(guò)process類(lèi)訪問(wèn)進(jìn)程和控制進(jìn)程。

4、三種終止進(jìn)程的方式：disable、disable fork、process.kill()。

審核編輯：劉清