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。當(dāng)我們驗(yàn)證這樣的設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要確保各種接口的內(nèi)存訪問(wèn)不會(huì)重疊，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)完整性丟失。

當(dāng)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)間調(diào)試所施加的約束，而這種約束形式導(dǎo)致刺激的約束，這是一條非常危險(xiǎn)的道路。

隨著基于 UVM 的單例內(nèi)存管理器的引入，隨著 UVM 提供的內(nèi)存管理類的可用性，此任務(wù)的實(shí)現(xiàn)變得更加友好。但是，這些新的驗(yàn)證組件仍然不是專門(mén)為開(kāi)發(fā)涉及多個(gè)主站的環(huán)境而設(shè)計(jì)的。我們?cè)谶@里開(kāi)發(fā)的“簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器”最大限度地利用了現(xiàn)有的UVM方法，并且還提供了多個(gè)主服務(wù)器之間更輕松的內(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)存管理關(guān)聯(lián)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 - 它是由希望分配內(nèi)存的靜態(tài)/動(dòng)態(tài)實(shí)體啟動(dòng)的。

uvm_mem_alloc_policy – 它還可用于控制經(jīng)理的開(kāi)始和結(jié)束偏移，并根據(jù)我們的要求約束這些變量。

uvm_mem_region – 這些區(qū)域表示要由內(nèi)存管理器分配的區(qū)域。這些區(qū)域包含起始偏移量和由管理器分配的字節(jié)數(shù)。

現(xiàn)在，我們已經(jīng)簡(jiǎn)要了解了默認(rèn)內(nèi)存管理器的操作以及與 UVM 中的內(nèi)存管理關(guān)聯(lián)的類，讓我們看看我們?cè)趦?nèi)存管理器中的此現(xiàn)有功能上添加了什么。

支持的功能

“簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器”支持以下功能集，可以在各種項(xiàng)目之間重復(fù)使用：

整個(gè)內(nèi)存分為三個(gè)維度的內(nèi)存、主內(nèi)存和分配的區(qū)域，支持這三個(gè)維度上的區(qū)域分配和釋放。

將記憶劃分為虛擬區(qū)域。

運(yùn)行時(shí)分配和區(qū)域發(fā)布。

多個(gè)主節(jié)點(diǎn)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，以便任何主服務(wù)器都無(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)建內(nèi)存。

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

本節(jié)描述了內(nèi)存管理器的結(jié)構(gòu)以及將引入“簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器”的環(huán)境。管理器由頂部的 uvm_reg_塊組成，該塊包含各個(gè)存儲(chǔ)器（例如 – 閃存、JTAG、SRAM 等）。各個(gè)存儲(chǔ)器是根據(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)目要求完全自定義。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。管理器是單例，因此不會(huì)有數(shù)據(jù)重復(fù)。

圖 1 使用簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器的環(huán)境

圖 2 使用簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器分配和取消分配內(nèi)存區(qū)域

表1 管理器中的方法列表

在這里，我們展示了如何在多主方案中使用“簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器”的場(chǎng)景。存儲(chǔ)器由兩個(gè)主站訪問(wèn)，一個(gè)是SPI主站，另一個(gè)是以太網(wǎng)主站，它們正在執(zhí)行自己的測(cè)試序列。在此示例中，您可以觀察主節(jié)點(diǎn)在訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)提供的唯一編號(hào)如何使用戶能夠更好地控制測(cè)試用例中的區(qū)域處理。此外，用戶無(wú)需了解RAL模型中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。他可以簡(jiǎn)單地提供實(shí)際地址，經(jīng)理足夠聰明，可以根據(jù)地址保留區(qū)域。

圖 3 主節(jié)點(diǎn)在保留/釋放區(qū)域時(shí)與管理器的交互

最初，整個(gè)內(nèi)存范圍都可用，SPI 主站請(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)主站也請(qǐng)求了三個(gè)區(qū)域。以太網(wǎng)主站和SPI主站的區(qū)域?qū)⑼ㄟ^(guò)主站在分配時(shí)作為參數(shù)傳遞的主控號(hào)來(lái)區(qū)分。

SPI 主站已完成其序列，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)先前分配給 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)序列已經(jīng)完成，它將釋放它所請(qǐng)求的區(qū)域。

集成步驟

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?xiě)入數(shù)據(jù)以創(chuàng)建單獨(dú)的內(nèi)存。

通過(guò)腳本生成記憶和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)。

以環(huán)境中的經(jīng)理實(shí)例為例 – 存儲(chǔ)器和管理器將根據(jù).xls文件和命令行選項(xiàng)中提供的數(shù)據(jù)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菃卫?。管理器由返回單一?shí)例句柄的方法組成。

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。

“簡(jiǎn)易內(nèi)存管理器”本質(zhì)上是通用的，可以在任何現(xiàn)有的基于UVM的驗(yàn)證環(huán)境中使用。管理器包易于配置，可以擴(kuò)展到任何特定于項(xiàng)目的環(huán)境中，而無(wú)需對(duì)內(nèi)部代碼進(jìn)行任何更改。

在 eInfochips，我們?cè)谙到y(tǒng)、子系統(tǒng)和 IP 級(jí)環(huán)境中使用此內(nèi)存管理器，并取得了預(yù)期的結(jié)果。我們已經(jīng)使用探索和NCSim模擬器驗(yàn)證了這個(gè)組件。

審核編輯：郭婷