聊一聊所謂的Objection機(jī)制

Objection是UVM框架中用來(lái)同步不同組件的相同phase，以及決定當(dāng)前測(cè)試用例什么時(shí)候結(jié)束（end-of-test）的機(jī)制，這也是用戶在拿到UVM之后最直白的使用場(chǎng)景。本篇文章除了介紹Objection的工作原理和常規(guī)使用方式，還會(huì)介紹Objection的一些非常規(guī)用法。

01 Objection工作原理

為什么把同步phase或者說(shuō)管理仿真結(jié)束的機(jī)制叫做Objection？這是個(gè)沒(méi)有多少實(shí)際意義的問(wèn)題，不過(guò)理清楚之后，也許你再也不會(huì)忘了Objection機(jī)制的用途。

按照UVM reference的介紹：“Objections provide a facility for coordinating status information between two or more participating components, objects, and even module-based IP. ” 這個(gè)描述還是比較抽象，說(shuō)Objection用于協(xié)調(diào)多個(gè)對(duì)象之間的狀態(tài)信息，不過(guò)可以簡(jiǎn)單理解成就是“同步”。

本系列前面的文章【深入Phase機(jī)制，看懂Phase機(jī)制實(shí)現(xiàn)原理】介紹到，基于UVM的仿真程序執(zhí)行嚴(yán)格按照Phase來(lái)執(zhí)行，而每一級(jí)phase都按照UVM定義的狀態(tài)機(jī)做跳轉(zhuǎn)，其中有一個(gè)狀態(tài)比較特殊，叫UVM_PHASE_READ_TO_END。

這個(gè)狀態(tài)的特點(diǎn)是：只有當(dāng)同級(jí)phase的所有objection都被撤銷（drop）之后(通過(guò)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn))，才會(huì)進(jìn)入該狀態(tài)；進(jìn)入該狀態(tài)之后，會(huì)遍歷執(zhí)行驗(yàn)證組件中定義的phase_ready_to_end回調(diào)函數(shù)，待執(zhí)行完成之后且沒(méi)有objection被置起（raise），才會(huì)跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)狀態(tài)UVM_PHASE_ENDED。

按照這個(gè)邏輯，以耗時(shí)（time-consuming）phase為例，這里忽略pre_*和post_*的phase，可以得到下面這個(gè)執(zhí)行流圖。圖中從左往右表示執(zhí)行的先后順序，可以看到，相同phase都是在同一時(shí)刻開始往后執(zhí)行，也就實(shí)現(xiàn)了“同步”。

最后怎么去理解“Objection”這個(gè)詞？可以這么說(shuō)，仿真執(zhí)行過(guò)程中，仿真程序會(huì)不停地問(wèn)：“我要進(jìn)入下一個(gè)phase了，還有誰(shuí)有意見(jiàn)？”，那些還沒(méi)有執(zhí)行完的phase線程就會(huì)大喊：“我反對(duì)我反對(duì)！”，于是仿真程序就等在那了，最終只有等到所有人都執(zhí)行完了，才得以退出當(dāng)前phase。Objection也符合“a feeling or expression of disapproval”的釋義了。

02 Objection常規(guī)用法

Objection的常規(guī)用法很簡(jiǎn)單，在很多文章中都會(huì)提到，即raise_objection()，drop_objection() 和 set_drain_time()。這三件套是我們應(yīng)用Objection機(jī)制時(shí)最常用到的方法。

Objection計(jì)數(shù)器在每次調(diào)用raise_objection()和drop_objection()會(huì)進(jìn)行增減。在實(shí)際應(yīng)用中，不建議在很多組件的耗時(shí)phase中都去raise-drop objection，兩個(gè)原因：一個(gè)是objection的控制會(huì)比較分散，不便于objection的管理；另一個(gè)是反復(fù)的調(diào)用會(huì)使得仿真效率比較低。可以考慮在測(cè)試用例頂層和sequence中進(jìn)行objection的控制。示例代碼如下：

以上是UVM 1.1對(duì)objection的用法。到了UVM 1.2，棄用了uvm_sequence_base:: starting_phase這個(gè)變量，改用set_starting_phase和get_starting_phase兩個(gè)方法；棄用了raise_objection和drop_objection兩個(gè)方法，改用uvm_sequence_base:: set_automatic_phase_objection。這些改進(jìn)的目的是優(yōu)化objection的使用體驗(yàn)，UVM library幫你多省掉了一些代碼和出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。示例代碼如下：

set_drain_time()方法的使用場(chǎng)景是在objection都撤銷了之后，往后延長(zhǎng)仿真結(jié)束的時(shí)間。這么做的目的是讓DUT有多余的時(shí)間去完成動(dòng)作，使其完整響應(yīng)我們輸入的測(cè)試激勵(lì)。

除了set_drain_time()方法可以解決這個(gè)問(wèn)題，我們還可以在撤銷objection之前去做一些有意義的條件判斷，也可以在test的phase_ready_to_end回調(diào)函數(shù)中去實(shí)現(xiàn)一些檢查邏輯。不過(guò)還是set_drain_time()用的多。

03 Objection非常規(guī)用法

非常規(guī)用法指的是平時(shí)不怎么用得到的使用場(chǎng)景，但這些使用方法在有些場(chǎng)景下會(huì)有用，比如調(diào)試。

追蹤Objection狀態(tài)用的命令行參數(shù)+UVM_OBJECTION_TRACE。當(dāng)仿真命令加上該參數(shù)，就可以在仿真日志中看到誰(shuí)誰(shuí)誰(shuí)置起了objection，誰(shuí)誰(shuí)誰(shuí)撤銷了objection，以及objection計(jì)數(shù)器的數(shù)值等等。

另外我們可以通過(guò)phase.get_objection()拿到負(fù)責(zé)同步當(dāng)前phase的objection句柄，之后就可以調(diào)用該句柄有的一些方法。比如get_drain_time()方法可以返回當(dāng)前objection對(duì)象的排空時(shí)間（drain time）；clear()方法可以直接清零當(dāng)前objection對(duì)象的計(jì)數(shù)器，且釋放對(duì)當(dāng)前phase的同步；display_objections()方法可以打印該objection對(duì)象的具體信息等。

審核編輯：劉清