svlib文檔翻譯（第一至四章）

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鏈接為https://github.com/recogni/svlib

第一章 關(guān)于本文檔

1.1 概要

本文檔是對systemverilog使用庫svlib的說明和編程指導。

1.2 版本信息

1.3 版權(quán)信息

本文版權(quán)所有©Verilab Inc. 2014-2015。本文作為svlib使用庫的附加信息。本文件允許無限復制，但必須包括第一章的全部內(nèi)容，不得修改。

1.3.1 責任限制

Verilab公司對該軟件包的運行不承擔任何責任。如果你想使用它，你將自行承擔全部責任。

1.3.2 作者

這份文件是由Jonathan Bromley、Paul Marriott和André Winkelmann在Verilab, Inc (www.verilab.com)準備的。

1.3.3 開源許可

svlib是一個開放源代碼包，所以您可以自由地使用源代碼并以任何您想要的方式修改它。為了方便使用，本文檔以PDF格式提供，因此并不是嚴格的開源。原始的可編輯文檔可根據(jù)要求從作者處獲得。

1.4 作者聯(lián)系方式

可以通過電子郵件地址svlib@verilab.com聯(lián)系此軟件包和文檔的作者。作者很高興收到意見與建議，并盡可能迅速回復。

第二章 簡介與概述

本文檔介紹了systemverilog的實用程序庫svlib。svlib為我們的日常驗證工作提供了SystemVerilog所缺乏的功能:字符串處理、操作系統(tǒng)接口和許多其他有用的函數(shù)。

• 第三章介紹了如何在仿真器和你的驗證環(huán)境中使用svlib第四章介紹了了svlib的一些基本原則和規(guī)則。第五章介紹了svlib的特性，這些特性補充了SystemVerilog語言中所沒有的字符串處理與操作。第六章介紹了正則匹配與替換的特性。第七章給出了Pathname類的詳細信息，借助這個類，可以更加簡單的進行常見的文件操作，例如確定目錄、根據(jù)目錄生成路徑名、查找文件的擴展名等。這些操作只是專用的字符串函數(shù)，并不能對文件系統(tǒng)進行任何讀寫。第八章介紹了用于查詢文件系統(tǒng)的svlib工具。通過這些函數(shù)可以查詢文件的屬性，如“這個文件存在嗎”，“文件最后修改的日期是什么”，“是否擁有寫權(quán)限”，“它是一個目錄”和許多其他屬性。第九章介紹了操作系統(tǒng)查詢函數(shù)。通過這些函數(shù)可以輕松地獲取當前時間和日期，以各種人類可讀的格式呈現(xiàn)日期，獲取操作系統(tǒng)的環(huán)境變量，以字符串隊列的形式獲取目錄內(nèi)容，并讀取計時器。第十章討論如何在svlib中處理錯誤。默認情況下，錯誤會報告在模擬器的控制臺，但通過svlib可以以各種方式自定義錯誤處理，甚至可以通過自己的SystemVerilog代碼處理錯誤。第十二章詳細介紹了支持以.ini或YAML格式讀寫配置文件的類和函數(shù)，并說明了如何在自定義配置類和svlib的內(nèi)部文檔對象模型(DOM)表示之間傳輸配置數(shù)據(jù)。第十三章介紹了一個通過運行仿真來查詢仿真環(huán)境的功能。第十四章介紹了一些實用的函數(shù)，這些函數(shù)優(yōu)化了SystemVerilog枚舉類型的使用體驗。第十五章介紹了以SystemVerilog宏的形式提供的一些實用特性。最后，第十六章提供了一些示例，展示了svlib工具的實際應用。

第三章 編譯并運行svlib

svlib代碼分為三個不同的部分，都可以src/目錄中找到:

• 宏定義，如果想使用宏相關(guān)的功能，請在代碼中添加``include "svlib_macros.svh"`systemverilog代碼，已經(jīng)打包成一個svlib_pkg，使用前需要用編譯器編譯svlib_pkg.sv文件C代碼，通過systemverilog DPI調(diào)用，包含了多個庫，目前打包成了一個文件dpi/svlib_dpi.c

要使用svlib，必須編譯svlib_pkg.sv和dpi/svlib_dpi.c。已經(jīng)在使用DPI的用戶可以直接拓展已經(jīng)有的DPI，或者也可以鏈接到動態(tài)鏈接庫文件。對于新用戶或者只是想試試的用戶，建議按照仿真器的編譯、鏈接以及運行的流程使用svlib。為了簡化流程，請參考文件src目錄下的svlib.f。

占位符代表svlib的目錄。

下面以三種主流仿真器為例，說明使用方法

3.1 Mentor Graphics QuestaSim

qverilog的一步流程

qverilog +incdir+/src –f /src/svlib.f  

3.2 Cadence Incisive

irun的一步流程

irun +incdir+/src –f /src/svlib.f   

3.3 Synopsys VCS

vcs的一步流程。請注意附加的-LDFLAGS選項，它是鏈接VCS默認沒有鏈接的C庫時所必需的選項。-R選項不是強制性的，它只是使simv可執(zhí)行文件在編譯和鏈接完成后自動開始運行。

vcs –sverilog –R +incdir+/src –f /src/svlib.f  
                  –LDFLAGS –lrt  
                    

如果要簡化這個命令，我們準備了了一個vcs.f文件，它包含所需的-LDFLAGS和-sverilog選項以及svlib的其他內(nèi)容，然后就可以使用下面的命令運行：

vcs–R +incdir+/src –f /src/vcs.f   

第四章 一些使用規(guī)則與約定

svlib被設(shè)計成在任何SystemVerilog環(huán)境都盡可能不影響原環(huán)境并且都能正常運行。為了實現(xiàn)這些目標，有必要引入一些對整個庫都通用的底層行為。對于用戶來說，了解這些行為，避免意外，是很重要的。

4.1 庫的結(jié)構(gòu)概述

4.1.1 package

svlib已經(jīng)封裝成了一個叫svlib_pkg的SystemVerilog包。仿真器編譯之后，用戶應該把這個包導入到自己的代碼中，這樣svlib的工具就可以隨時使用。pkg的import語句應該在任何需要它的模塊或包的域中，就在module或package的開頭。不要把import語句放在任何module或package的外側(cè)，會使svlib導入到$unit空間，存在潛在風險。

4.1.2 marco

除了包之外，svlib還有一些在使用包特性時有用或必要的宏。為了使這些宏定義社工小，用戶應該在代碼中添加：

`include "svlib_macros.svh"

代碼應該添加在最外層($unit)范圍內(nèi)，在任何模塊或包之外。推薦在整個環(huán)境的頂層添加這行代碼，此外，代碼使用了ifdef語句，避免了二次定義

4.2 類或者包內(nèi)的函數(shù)？

幾乎所有的svlib功能都是由包中定義的類提供的。用戶可以根據(jù)需要創(chuàng)建這些類的實例(見下文4.3節(jié))。然而，在某些情況下，簡單地調(diào)用一個函數(shù)，比創(chuàng)建一個對象、配置數(shù)據(jù)，然后調(diào)用它的方法并最終從對象中提取處理過的數(shù)據(jù)更方便。很多特性這兩種形式都有，因此可以選擇更方便的一種。有關(guān)更多細節(jié)，請參閱每個特性的文檔。

4.3 構(gòu)造svlib對象

svlib的許多部分都使用定義了SystemVerilog類。因此，為了使用svlib特性，用戶的代碼中必須創(chuàng)建這些類型的新對象。然而，為了穩(wěn)定性，提高內(nèi)存管理效率，「用戶代碼不應該直接調(diào)用任何svlib類的new函數(shù)」。所有的對象都應該用內(nèi)建的靜態(tài)函數(shù)create創(chuàng)建，每個類的create函數(shù)在后續(xù)章節(jié)都有介紹。

這個問題在參考的會議論文[1]中有更詳細的討論。所有主流的SystemVerilog仿真器現(xiàn)在都提供了對受保護的構(gòu)造函數(shù)的全面支持。因此，所有的svlib類構(gòu)造函數(shù)都聲明為protected的，因此用戶代碼不可能直接調(diào)用它們。

4.4 錯誤處理

偶爾，svlib函數(shù)可能會導致內(nèi)部錯誤。尤其是函數(shù)調(diào)用C庫時，在C庫中可能存在內(nèi)存分配、文件權(quán)限甚至文件存在等問題。這樣的錯誤總是被傳回到SystemVerilog中進行處理，但是錯誤處理的具體斜街在某種程度上是由程序員控制的。svlib的默認行為是拋出斷言的錯誤，但是還有更加細致的控制。詳情見第十章。

4.5 svlib的內(nèi)部隱藏特性

svlib的一些特性被設(shè)計為對用戶保持隱藏。這樣做是為了讓包能夠保持DPI的C端和SystemVerilog端數(shù)據(jù)的一致性。但是，SystemVerilog沒有提供任何方法在語言中實現(xiàn)強制隱藏。為了幫助用戶避免意外地破壞這種封裝，svlib的隱藏部分被放置在一個單獨的包svlib_private_base_pkg中。用戶代碼不應該直接導入這個包，也不應該嘗試使用其中的任何數(shù)據(jù)、函數(shù)、類或DPI導入。

4.6 命名約定

整個svlib中盡可能使用了一致的命名方案，因此更容易記住或猜測給定特性的名稱。為了方便使用，命名盡可能短，但有時由于與systemverilog關(guān)鍵字或者其他包，例如UVM，沖突，或者為了在包中保持一些獨特的名字，命名會比較長。

4.6.1 類

幾乎所有的svlib類都是以大寫字母開頭的短名稱，或者都是小寫的。例如，表示正則表達式的類是Regex，也有一些例外，比如，配置特性有幾個以cfg前綴命名的類，比如cfgNode。

4.6.2 類的方法

svlib類的方法的名稱盡可能短，同時盡量好記。如果一個名字是由多個單詞組成的，那么這個名字用駝峰式拼寫(沒有下劃線，除了第一個單詞外都大寫)，比如，cfgNode類的addNode函數(shù)。

4.6.3 pkg級函數(shù)的前綴

svlib函數(shù)分組大多數(shù)比較直觀。例如，有幾個與操作系統(tǒng)交互有關(guān)的pkg級函數(shù)。這些函數(shù)的名稱都以前綴sys開頭，與名稱的主要部分用下劃線分隔，如sys_dayTime中所示。