1.UVM Phase

uvm利用phase机制实现了各个组件之间的同步。因为每个组件都包括一些预定义的同名phase，在没有执行完所有组件的当前phase之前绝对不会去执行所有组件的下一个phase。
phase机制存在的意义：

• 传统的硬件设计模型在仿真开始之前就已经完成了例化和连接，而SV的软件部分对象例化则在仿真开始之后执行
• 只通过new()函数对对象例化，无法解决一个重要问题，就是验证环境在实现层次化时，如何保证例化的先后关系，以及各个组件在例化后的连接
• 引入phase机制，通过该机制可以将UVM仿真阶段层次化
• 层次化不仅仅指各个phase的先后执行顺序，处于同一phase中的层次化组件之间的phase也有先后关系
  phase的分类：
  
  

在定义了各个虚方法后，UVM环境会按照phase的顺序分别调用这九种phase。

• phase按照是否消耗仿真时间的特性，可以分成两大类：一类是function phase 八种，一类是task phase 一种，run_phase又可以细分为十二种
• phase只有run_phase是一个可以消耗时间的任务，这意味着该phase可以完成一些等待、激励、采样的任务；其他的phase都是函数，必须立即返回
• phase对于function phase ,在同一时间只有一个phase在执行；但是task phase中，run_phase和pre_reset_phase等12个小的phase并行运行
  为了避免不必要的干扰，用户可以选择run_phase或者12个phase中的若干来完成激励，但不要将它们混合使用，容易导致执行关系不明确。

2.phase的执行

phase按照运行顺序可分为三大类：

• 前四种属于build time phase

• 第五种为run time phase

• 后四种属于clean_up phase
  在run_phase中，用户如果要完成测试，通常需要组织下面的激励序列：

• 上电

• 复位

• 寄存器配置

• 发送主要测试内容

• 等待DUT完成测试
  需要注意的地方有：

• 对于build phase,执行顺序按照自顶向下，这符合验证结构建设的逻辑。因为只有先创建高层的组件，才会创建空间来容纳底层的组件。

• 只有uvm_component及其继承uvm_component的子类，才会按照phase机制将上面九个phase先后执行完毕

UVM世界中的编译和运行顺序：

• 首先在加载硬件模型调用仿真器之前，需要完成编译和建模阶段
  -phase 开始仿真之前，分别执行硬件的always/initial语句，以及UVM的调用测试方法run_test和几个phase,分别是build_phase,connect_phase,end_of_elaboration_phase,start_of_simulation_phase;

• phase 在仿真开始后，执行run_phase或对应的12个细分的phase;

• phase 在仿真结束后，执行剩余的phase，分别是extract_phase，check_phase,report_phase,final_phase
  对phase机制的建议：

• 尽量不使用12个细分的phase

• 避免phase的跳跃

3.仿真开始

必须要在顶层test中调用全局函数，两种方式run_test()

• 通过全局函数(由uvm_pkg提供) run_test() 来选择性的指定要运行哪个uvm_test,test均派生自uvm_test,指定的test将被例化并指定为顶层的组件，一般来说，run_test函数可以在合适的module/program中的initial块中调用；
• 如果没有任何参数传递给run_test，可以在仿真时通过传递参数 +UVM_TESTNAME=<test_name> 指定仿真时要调用的uvm_test,当然，即使run_test函数在调用时已经有test参数传递，也可以通过+UVM_TESTNAME=<test_name>从顶层覆盖指定的test

在uvm_pkg中，有且只有一个顶层类uvm_root例化对象，即uvm_top
uvm_top的核心职责：

• 作为隐形的UVM的顶层，任何其他的组件实例都是在它之下，通过创建组件时指定parent来构建层次

• 如果component在创建时，parent为null,那么它将作为uvm_top的子组件

• phase顺序控制

• 索引功能

• 报告机制

• 全局报告设备
  通过uvm_top调用方法run_test(),uvm_top做了如下的初始化：

• 得到正确的test_name

• 初始化objection机制

• 创建uvm_test_top实例

• 调用phase控制方法，安排所有组件的phase方法执行顺序

• 等待所有phase执行结束，关闭phase控制进程

• 报告总结和结束仿真

4.仿真结束

4.1 objection机制

结束仿真的机制有且只有一个，就是利用objection挂起机制来控制仿真结束

• uvm_objection类提供了一种供所有component和sequence共享的计数器。如果有组件挂起objection,还应该落下objection
• 使用objection机制的各组件可以独立挂起objection,防止run_phase退出。当所有的组件都落下objection后，uvm_objection共享的counter才会变成0，才会退出run_phase
  对于uvm_objection类，用来反停止的控制方法包括：

raise_object(uvm_object obj=null,string description = "",int count=1)挂起objection
drop_object(uvm_object obj=bull, string description = "",int count=1)落下objection
set_drain_time(uvm_object obj=null,time drain)设置退出时间

注意：

• 在run_phase阶段，至少要有一个组件把objection挂起，否则uvm会退出run_phase,进入后面的phase
• 要在componnent中挂起objection,建议在一进入run_phase()后就挂起，保证objection counter及时被增加

使用建议：
1.对于component()而言，用户可以在run_phase()中使用phase.raise_objection()/phase.drop_object()来控制run phase 退出
2.最好为description字符串参数提供说明，有利于后期的调试
3.使用默认的count值
4.对于uvm_top或者uvm_test_top尽可能少使用set_drain_time()

class my_driver extends uvm_driver;'uvm_component_utils(my_driver)function new(string name = "my_driver", uvm_component parent = null);super.new(name,parent);'uvm_info("my_driver","new is called",UVM_LOW);endfunctionextern virtual task main_phase(uvm_phase phase);
endclass
task my_driver::main_phase(uvm_phase pahse);phase.raise_objection(this);//开启phase'uvm_info("my_driver","main_pahse is called",UVM_LOW);top_tb.rxd <= 8'b0;top_tb.rx_dv <= 1'b0;while(!top_tb.rst_n)@(posedge top_tb.clk);for(int i = 0; i < 256; i++)begin@(posedge top_tb.clk);top_tb.rxd <= $urandom_range(0, 255);top_tb.rx_dv <= 1'b1;`uvm_info("my_driver", "data is drived", UVM_LOW);end@(posedge top_tb.clk);top_tb.rx_dv <= 1'b0;phase.drop_objection(this);//结束phase
endtask

• raise_phase和drop_phase都是成对出现的，raise_phase语句必须出现在run_phase中第一条消耗时间的语句之前，否则无法起作用
• sequence中，一般在body()方法中调用raise_objection()和drop_objection()方法

参考：
https://blog.csdn.net/bleauchat/article/details/90673946