SoC 復(fù)雜性的增加會導(dǎo)致驗證環(huán)境中使用的組件數(shù)量增加，這會導(dǎo)致日志文件龐大，因為從這些組件打印了多個信息。必須優(yōu)化這些日志，因為它們是最常用的調(diào)試方法之一。這就需要開發(fā)一種定制打印機(jī)，以有效地打印有用的信息以進(jìn)行調(diào)試。自定義事務(wù)打印機(jī)（稱為 xaction_custom_printer）是一種自定義打印機(jī)，可幫助提高調(diào)試效率、減小日志大小、提高可讀性，從而提高整體生產(chǎn)力。

隨著片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)計的面積和復(fù)雜性不斷增加，驗證責(zé)任和工作量巨大，成為整個SoC設(shè)計流程的瓶頸。由于驗證就是檢查設(shè)計的正確性，因此任何驗證環(huán)境中最關(guān)鍵的部分之一是預(yù)期的輸出計算。在此類SoC的每個模塊上都有許多驗證組件，每個設(shè)計驗證組件通常由一個監(jiān)視器組成。這些預(yù)期和實際輸出由監(jiān)視器觀察，監(jiān)視器直接或間接地在日志中打印此信息。

設(shè)計驗證工程師花費大量時間進(jìn)行調(diào)試，以確定實際輸出與預(yù)期輸出之間是否存在任何差異。盡管有詳細(xì)機(jī)制，但驗證工程師需要最少的消息進(jìn)行調(diào)試，因為通常有特別長的日志具有詳盡的事務(wù)數(shù)據(jù)包。為了解決這個問題，制定了xaction_custom_printer。

第 2 節(jié)解釋了定制過渡打印機(jī)如何解決驗證工程師面臨的問題，從而滿足對該組件的需求。第 3 節(jié)展示了組件開發(fā)的基本思想。第 4 節(jié)介紹了使用此自定義事務(wù)打印機(jī)以及一些代碼段以更好地理解的兩種方式。第 5 節(jié)重點介紹自定義事務(wù)打印機(jī)相對于使用通用事務(wù)數(shù)據(jù)包的行式、樹形和表格式打印機(jī)的優(yōu)勢。

為什么我們需要自定義交易打印機(jī)？

在驗證過程中，特別是在初始階段，當(dāng)RTL設(shè)計不成熟時，測試過程中可能會出現(xiàn)許多故障。工程師可以通過日志文件確定故障原因。通常情況下，工程師需要查看事務(wù)數(shù)據(jù)包，以查看特定時間戳處某些變量的狀態(tài)。理想情況下，日志文件中會打印數(shù)百個此類數(shù)據(jù)包以進(jìn)行測試。

以任何協(xié)議的數(shù)據(jù)包為例，它包含大量信息，如地址、讀取地址、寫入數(shù)據(jù)、讀取數(shù)據(jù)、操作（讀/寫）和模式（單/突發(fā)）。數(shù)據(jù)包中至少有一個變量可以具有數(shù)組。對于陣列大小從幾十到幾百不等的情況，日志文件會變得非常龐大，因為這些數(shù)據(jù)包打印了幾次。除此之外，調(diào)試過程還涉及花費大量時間瀏覽這些日志。在這些日志中，來自組件的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包會非常頻繁地打印，并在從組件調(diào)用它們時以不同的時間戳顯示存儲在其中的數(shù)據(jù)。為了進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)日志在使用uvm_default_table_printer時具有較大的數(shù)組大小時，用戶需要在日志中來回切換。

SystemVerilog UVM包含一個 uvm_printer 類，它提供了一個用于打印各種格式uvm_objects的接口。uvm_printer子類型實現(xiàn)不同的打印格式或策略。這些亞型包括uvm_printer、uvm_line_printer、uvm_tree_printer uvm_table_printer。我們開發(fā)了一種用戶定義的打印機(jī)，它將致力于消除uvm_table_printer的缺點。

xaction_custom_printer是從uvm_printer擴(kuò)展而來的，打印機(jī)的輸出格式看起來像是uvm_table_printer和uvm_line_printer的混合體，因此結(jié)合了兩者的優(yōu)點。xaction_custom_printer簡明扼要地顯示數(shù)據(jù)包，以分區(qū)良好的方式（如表格打印機(jī)）顯示變量的名稱和值，并在一定程度上類似于行式打印機(jī)的多行。

該打印機(jī)的輸出在單行中可用，直到某些預(yù)定義字符，之后它會在不同的行中繼續(xù)。這種輸出樣式在存在具有巨大大小的數(shù)組的地方變得易于閱讀。如果以uvm_table_printer打印相同的陣列，工程師將需要多次上下滾動日志。由于它在一條線上，因此不需要多次上下移動。打印機(jī)的格式允許清楚地看到變量的名稱和值，這是調(diào)試所需的全部內(nèi)容。

這臺打印機(jī)是如何開發(fā)的？

為了開發(fā)自定義打印機(jī)，所需的打印格式在 emit（） 函數(shù)中編程，該函數(shù)覆蓋父類 （uvm_printer） 的相同函數(shù)。此處顯示了組件開發(fā)方式的基本思想的圖形表示。

圖1.自定義事務(wù)打印機(jī)如何開發(fā)的頂級概念

如何使用這臺打印機(jī)？

用戶只需將文件包含在包或文件列表中即可包含在編譯流中，并且需要將其作為函數(shù)調(diào)用。使用此打印機(jī)有兩種方法。

默認(rèn)打印機(jī)機(jī)制 - 用戶可以將此打印機(jī)設(shè)置為uvm_default_printer，如下面的圖 2 所示，因此項目/SoC 中的所有打印都將以這種格式打印。

圖2.將自定義事務(wù)打印機(jī)設(shè)置為uvm_default_printer

選擇性打印機(jī)機(jī)制 - 用戶只能通過在沖刺 （sprint） 中事務(wù)項的 convert2string 中傳遞打印機(jī)來配置此打印機(jī)，如下圖 3 所示。

圖 3：所選塊的xaction_custom_printer使用方法

為了使用此打印機(jī)打印數(shù)據(jù)包，可以通過調(diào)用此函數(shù)來完成，如下圖 4 所示。

圖 4：使用 convert2string 打印事務(wù)項的方法

用戶還可以使用自定義事務(wù)打印機(jī)打印事務(wù)數(shù)據(jù)包，以便將數(shù)組打印在單獨的行中，并將標(biāo)量變量保留在同一行中。這種類型的事務(wù)數(shù)據(jù)包打印機(jī)制將幫助用戶一次性讀取數(shù)組內(nèi)容。此事務(wù)數(shù)據(jù)包的外觀示例顯示在第 5.5 節(jié)中

插圖

以下示例展示了xaction_custom_printer優(yōu)于其他三個uvm_printer。在示例中，我們采用了一個通用數(shù)據(jù)包。使用以下變量來解釋此自定義打印機(jī)相對于默認(rèn)打印機(jī)的優(yōu)勢。

圖5：uvm_sequence_item中的通用數(shù)據(jù)包（事務(wù)項）

1.1 使用行式打印機(jī)輸出

1.2 使用樹形打印機(jī)輸出

5.3 使用表格打印機(jī)輸出

5.4使用自定義打印機(jī)輸出

5.5 使用具有在單獨行中打印陣列功能的自定義打印機(jī)輸出。

定制打印機(jī)的優(yōu)勢

顯示調(diào)試最需要的信息

減小日志大小

提高可讀性

通過提高調(diào)試效率節(jié)省時間

簡潔的外觀

定制交易打印機(jī)是我們在eInfochips開發(fā)的組件，為驗證工程師面臨的問題之一提供解決方案。此自定義打印機(jī)相對于內(nèi)置 uvm 打印機(jī)的優(yōu)勢使用通用數(shù)據(jù)包示例顯示。

審核編輯：郭婷