典型的SOC由多個(gè)接口組成，這些接口可以訪問(wèn)設(shè)計(jì)中的存儲(chǔ)器。我們?cè)隍?yàn)證這樣的設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證各個(gè)接口的內(nèi)存訪問(wèn)不重疊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)完整性丟失。

在使用涉及多個(gè)接口的基于 System Verilog 的驗(yàn)證環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，我們需要對(duì)激勵(lì)提供簡(jiǎn)潔的約束，以確保這些訪問(wèn)不會(huì)重疊并導(dǎo)致數(shù)據(jù)完整性丟失。

驗(yàn)證工程師通常不得不花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)調(diào)試應(yīng)用的約束，而這種形式的約束會(huì)導(dǎo)致刺激的約束不足，這是一條非常冒險(xiǎn)的道路。

隨著基于 UVM 的單例內(nèi)存管理器的引入，由于 UVM 提供的內(nèi)存管理類的可用性，這項(xiàng)任務(wù)變得更加易于實(shí)現(xiàn)。但是這些新的驗(yàn)證組件仍然不是專門為開(kāi)發(fā)涉及多個(gè)主機(jī)的環(huán)境而設(shè)計(jì)的。我們?cè)谶@里開(kāi)發(fā)的“ Easy memory manager ”最大限度地利用了現(xiàn)有的 UVM 方法，并且還提供了多個(gè)主控器之間更容易的內(nèi)存訪問(wèn)。

什么是 UVM 內(nèi)存管理器？

關(guān)于uvm_mem_mam類的可用資源非常稀缺，因此如果讀者對(duì)其功能沒(méi)有太多了解，這將是可以理解的。在繼續(xù)討論內(nèi)存管理器提供的功能之前，我們想簡(jiǎn)要介紹一下默認(rèn) UVM 內(nèi)存管理器的功能。

UVM 中有四個(gè)與內(nèi)存管理相關(guān)的類。它們?cè)谙旅嫣岬?-

uvm_mem_mam_cfg – 它允許我們選擇要由管理器管理的字節(jié)數(shù)以及開(kāi)始和結(jié)束偏移量。

uvm_mem_mgr – 由希望分配內(nèi)存的靜態(tài)/動(dòng)態(tài)實(shí)體發(fā)起。

uvm_mem_alloc_policy - 它也可以用來(lái)控制管理器的開(kāi)始和結(jié)束偏移量，也可以根據(jù)我們的要求約束這些變量。

uvm_mem_region - 這些代表將由內(nèi)存管理器分配的區(qū)域。這些區(qū)域包含開(kāi)始偏移量和要由管理器分配的字節(jié)數(shù)。

現(xiàn)在我們對(duì)默認(rèn)內(nèi)存管理器的操作以及與 UVM 中的內(nèi)存管理相關(guān)的類有了一個(gè)簡(jiǎn)要的了解，讓我們看看我們?cè)趦?nèi)存管理器中添加了哪些現(xiàn)有功能。

支持的功能

“ Easy memory manager ”支持以下一組功能，可以在各種項(xiàng)目中重用：

整個(gè)內(nèi)存分為memory、master、region分配三個(gè)維度，支持這三個(gè)維度上region的分配和釋放。

將內(nèi)存劃分為虛擬區(qū)域。

運(yùn)行時(shí)分配和區(qū)域釋放。

多個(gè)主控的非重疊分配。

通過(guò)提供要分配的區(qū)域的物理地址和字節(jié)數(shù)來(lái)分配區(qū)域。

可以保留內(nèi)存塊，以便任何主機(jī)都無(wú)法訪問(wèn)它。

提供有關(guān)已分配區(qū)域的詳細(xì)信息的調(diào)試機(jī)制。

根據(jù) .xls 文件的輸入創(chuàng)建記憶。

頂部寄存器塊和管理器可通過(guò)腳本進(jìn)行配置。

即插即用，因此可以直接在任何現(xiàn)有的 UVM 環(huán)境中使用。

建筑學(xué)

本節(jié)描述了內(nèi)存管理器的結(jié)構(gòu)和將要介紹“簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器”的環(huán)境。管理器由頂部的uvm_reg_block組成，其中包含各個(gè)存儲(chǔ)器（例如，閃存、JTAG、SRAM 等）。各個(gè)內(nèi)存是根據(jù).xls文件中提供的數(shù)據(jù)創(chuàng)建的。各個(gè)內(nèi)存類配置可根據(jù)項(xiàng)目要求完全定制。以類似的方式，我們可以通過(guò)腳本的命令行選項(xiàng)配置頂部?jī)?nèi)存。經(jīng)理是單身人士，因此不會(huì)有數(shù)據(jù)重復(fù)。

圖1使用 Easy 內(nèi)存管理器的環(huán)境

圖2使用 Easy memory manager 分配和釋放內(nèi)存區(qū)域

表1管理器內(nèi)的方法列表

在這里，我們展示了如何在多主機(jī)場(chǎng)景中使用“簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器”的場(chǎng)景。存儲(chǔ)器被兩個(gè)主機(jī)訪問(wèn)，一個(gè)是 SPI，另一個(gè)是以太網(wǎng)，它們正在執(zhí)行自己的測(cè)試序列。在該示例中，您可以觀察到 master 在訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)提供的唯一編號(hào)如何使用戶對(duì)測(cè)試用例中區(qū)域的處理更加可控。此外，用戶無(wú)需了解 RAL 模型中的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。他可以簡(jiǎn)單地提供物理地址，并且經(jīng)理足夠聰明，可以根據(jù)地址保留區(qū)域。

圖3預(yù)留/釋放區(qū)域時(shí) master 與 manager 的交互

最初，整個(gè)內(nèi)存范圍都可用，SPI 主機(jī)請(qǐng)求兩個(gè)區(qū)域，以便它可以在這些區(qū)域上啟動(dòng)其序列。

同樣，以太網(wǎng)主控也請(qǐng)求了三個(gè)區(qū)域。以太網(wǎng)主設(shè)備和 SPI 主設(shè)備的區(qū)域?qū)⑼ㄟ^(guò)主設(shè)備編號(hào)進(jìn)行區(qū)分，主設(shè)備編號(hào)在分配時(shí)作為參數(shù)傳遞給主設(shè)備。

SPI 主控已完成其序列并通過(guò)在調(diào)用釋放函數(shù)時(shí)指定其唯一主控編號(hào)來(lái)釋放其分配的兩個(gè)區(qū)域。

以太網(wǎng)主機(jī)現(xiàn)在希望訪問(wèn)之前分配給 SPI 主機(jī)的區(qū)域。因此它將通過(guò)指定物理地址來(lái)請(qǐng)求這些區(qū)域。

以太網(wǎng)的序列已經(jīng)完成，它將釋放它所請(qǐng)求的區(qū)域。

整合步驟

圖 4 集成步驟

向 XLS 提供輸入——在 .xls 文件中以適當(dāng)?shù)母袷綄懭霐?shù)據(jù)以創(chuàng)建單獨(dú)的內(nèi)存。

通過(guò)腳本生成內(nèi)存和 reg_block – 使用適當(dāng)?shù)拿钚羞x項(xiàng)運(yùn)行腳本。如果未提供命令行選項(xiàng)，則使用默認(rèn)選項(xiàng)。

以管理器在環(huán)境中的實(shí)例——內(nèi)存和管理器將根據(jù) .xls 文件中提供的數(shù)據(jù)和命令行選項(xiàng)創(chuàng)建。在要訪問(wèn)管理器的組件中創(chuàng)建管理器的對(duì)象實(shí)例。

獲取管理器的句柄——管理器的實(shí)例需要獲取管理器的句柄，因?yàn)樗且粋€(gè)單例。管理器包含一個(gè)返回單例句柄的方法。

通過(guò)句柄訪問(wèn)方法– 可以使用管理器的句柄訪問(wèn)管理器的方法。

“ Easy memory manager”本質(zhì)上是通用的，可用于任何現(xiàn)有的基于 UVM 的驗(yàn)證環(huán)境。管理器包易于配置，并且可以擴(kuò)展到任何項(xiàng)目特定的環(huán)境，而無(wú)需更改內(nèi)部代碼。

在eInfochips，我們已經(jīng)在系統(tǒng)、子系統(tǒng)和 IP 級(jí)環(huán)境中使用了這個(gè)內(nèi)存管理器，并取得了預(yù)期的效果。我們已經(jīng)使用 QuestaSim 和 NCSim 模擬器驗(yàn)證了這個(gè)組件。

審核編輯：郭婷