環(huán)境wait了一次為啥執(zhí)行了兩次？

前言

副標(biāo)題 —— 驗(yàn)證環(huán)境中bus.mon.sig與@bus.mon同時(shí)使用的反面案例哈哈哈。這個(gè)bug是在是過(guò)于經(jīng)典了所以每過(guò)一段時(shí)間我就會(huì)拿出來(lái)跟人聊聊，要是沒(méi)有這個(gè)的激勵(lì)，我一定不會(huì)走上記錄bug的道路的。

事故現(xiàn)場(chǎng)

先來(lái)還原出錯(cuò)的場(chǎng)景。代碼示意如下，驗(yàn)證環(huán)境構(gòu)建于module中，這段代碼的本意是希望對(duì)齊rtl的時(shí)鐘沿，因此在wait到bus.mon.vld（bus是interface，mon是clocking block）后@時(shí)鐘，之后從隊(duì)列中取數(shù)進(jìn)行處理，下面的代碼我將取數(shù)調(diào)整成打印信息，本質(zhì)都是執(zhí)行一個(gè)操作：

initial begin
    forever begin
        wait (bus.mon.vld == 1'b1);
        @bus.mon;
        $display("%t, pop_front this cyc", $realtime);
    end
end

此時(shí)RTL的波形如下，vld信號(hào)置起一拍：

當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤是，發(fā)現(xiàn)只有一拍的valid信號(hào)，但是卻發(fā)生了兩次取值行為，且發(fā)生在兩拍，那么對(duì)應(yīng)打印行為就是說(shuō)發(fā)生了兩次打印且在不同時(shí)刻：

2010.000ns, pop_front this cyc
2020.000ns, pop_front this cyc

為了進(jìn)一步確定行為，在wait和@之后分別加入打?。?/p>

initial begin
    forever begin
        wait (bus.mon.vld == 1'b1);
        $display("%t, wait dao le!", $realtime);
        @bus.mon;
        $display("%t, pop_front this cyc", $realtime);
    end
end

打印結(jié)果為：

2010.000ns, wait dao le!
2010.000ns, pop_front this cyc
2010.000ns, wait dao le!
2020.000ns, pop_front this cyc

可以確定在2010ns時(shí)刻wait生效了2次，事故現(xiàn)場(chǎng)還原結(jié)束。

事故分析

明確下，這個(gè)現(xiàn)象是不符合代碼本意的，本意應(yīng)該是一拍有效取一個(gè)數(shù)據(jù)出來(lái)，那么接下來(lái)具體分析下為什么是這種現(xiàn)象，由本靈魂畫手把波形畫一下！

順便在把time slot的圖搬出來(lái)對(duì)著看，因?yàn)榄h(huán)境搭建并啟動(dòng)于于module中，只需要module regions的就夠了：

那么在2010ns時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)程上在做哪些事呢？

1.2010ns ts之前的1ps（interface中設(shè)置的skew）采樣rtl vld信號(hào)為1，在active-observed之間bus.mon.vld值跳變?yōu)?；
2.時(shí)鐘bus.mon在observed域跳變?yōu)?；對(duì)應(yīng)的時(shí)序結(jié)構(gòu)如下圖，那么也就不難發(fā)現(xiàn)為什么wait會(huì)判定成功2次了：

時(shí)間線也就理清楚了：

*2010ns, bus.mon.vld跳變?yōu)? -->
*wait(bus.mon.vld)在observed之前生效 -->
*@bus.mon成功（observed域）-->
*執(zhí)行環(huán)境語(yǔ)句，不消耗時(shí)間，forever回wait語(yǔ)句 -->
*wait(bus.mon.vld)再次成功，此時(shí)仍為2010ns -->
*@bus.mon不成功（關(guān)于@和wait的區(qū)別請(qǐng)查詢綠皮書吧），該進(jìn)程等待在這里，等下一次bus.mon上升沿-->

• 時(shí)間推進(jìn)到2020ns，@bus.mon成功，再一次執(zhí)行下面的語(yǔ)句。

責(zé)任劃分

該波形是符合systemVerilog仿真規(guī)則的，但是不符合本人意圖，最好就別這么搞。乖乖的@bus.mon (if bus,mon.vld) 是最安全的。