1、几种语句块的区别
(1)fork……join:块内语句以并发方式执行
(2)begin……end:块内语句以顺序方式执行
(3)fork……join_none:其块内语句执行时,父线程继续执行
(4)fork……join_any:其块内第一个语句完成后,父线程才继续执行,其他停顿的线程也得以继续
在并发线程中务必使用自动变量来保存数值
2、停止线程
(1)使用disable语句可以用于停止SV中的线程
(2)使用disable fork语句能够停止从当前线程中衍生出来的所有子线程
3、线程间的通信
(1)线程间数据的交换和控制的同步被称为线程间的通信(IPC),在SV中可以使用事件、旗语和信箱来完成。
(2)边沿敏感的@操作符用来阻塞线程,->操作符用来触发线程,电平敏感的wait(e1.triggered())不会引起阻塞
(3)传递事件:SV中的事件可以像参数一样传递给子程序
(4)等待多个事件:wait fork 或者使用线程计数(例7.27-29)
4、旗语(semaphore)
使用旗语可以实现对同一资源的访问控制。当测试平台中存在一个资源,如一条总线,对应着多个请求方,而实际的物理设计中又只允许单一驱动时,便可以使用旗语。在SV中,一个线程如果请求控制权而得不到,则会一直阻塞,多个阻塞的线程会以先进先出的方式进行排队。
(1)旗语的三种基本操作:new方法可以创建一个带单个或多个钥匙的旗语,get可以获取一个或多个钥匙,put则可以返回一个或多个钥匙。如果试图获取一个旗语而希望不被阻塞,可以使用try_get()函数,它返回1表示有足够多的钥匙,返回0表示钥匙不够。
5、信箱(mailbox)
(1)信箱可以看成是一个具有源端和收端的FIFO,源端把数据放进信箱,收端则从信箱中获取数据。当源端线程试图向一个容量固定并且已经饱和的信箱里放入数值时,会发生阻塞;当收端线程试图从一个空信箱里移走数据,也会发生阻塞。
(2)信箱是一种对象,调用new函数来进行实例化,例化时有一个可选的参数size指定信箱的大小,缺省情况下容量不限。
(3)信箱的基本操作
put任务把数据放入信箱,get任务则可以移除数据。如果信箱为满,put会阻塞;如果信箱为空,get会阻塞.如果不希望在访问信箱时出现阻塞,可以使用try_get()和try_peek()函数,如果函数执行成功,它们返回非零值,否则返回0.
get 是从邮箱中移出数据,peek(窥视)则探视信箱里的数据但是不把它移出
(4)定容信箱在两个线程之间扮演了一个缓冲器的角色(例7.37)
(5)实现线程同步的几种方式
定容信箱加探视(peek):消费方使用peek()来探视信箱里的数据而不将其移出,当消费方处理完数据后,便使用get()移出数据。
信箱加事件:在生产方把数据放入信箱后使用事件来阻塞它,等消费方处理完数据后再触发事件。
使用两个信箱:一个信箱传递数据,另外一个信箱把消费方的完成信息发回给生产方。
使用变量或旗语
6、结论
设计可以用很多并发运行的独立块来建模,所以测试平台也必须能够产生很多激励流并检验并发线程的反应。所以这些都被组织在一个层次化的测试平台中,并在顶层环境里得到统一。SV在标准的fork……join之外,引入了诸如fork……join_none和fork……join_any这些用于动态创建线程的功能强大的结构。线程间可以使用事件、旗语、信箱,以及经典的@事件控制和wait语句来实现通信和同步。
7、程序示例
(1)事件
program test7; event e1,e2; initial begin $display("@%0t:1:before triggered",$time); ->e1; //wait(e2.triggered()); @(e2); $display("@%0t:1:after triggered",$time); end initial begin $display("@%0t:2:before triggered",$time); ->e2; //wait(e1.triggered()); @(e1); $display("@%0t:2:after triggered",$time); end endprogram:test7
输出:
# @0:1:before triggered # @0:2:before triggered # @0:1:after triggered
(2)定容信箱
program test7_2; //定容信箱 initial begin mailbox mbx; mbx = new(1); //容量为1 $display("====== Constant volume mailbox ====="); fork //生产方线程 for (int i=1;i<4;i++) begin $display("Producer:before put (%0d)",i); mbx.put(i); //$display("Producer:after put (%0d)",i); end //消费者线程 repeat(4) begin int j; #1ns mbx.get(j); $display("Consumer:after get (%0d)",j); end join end endprogram
输出:
# ====== Constant volume mailbox ===== # Producer:before put (1) # Producer:before put (2) # Consumer:after get (1) # Producer:before put (3) # Consumer:after get (2) # Consumer:after get (3)
(3)使用信箱和事件来实现线程的同步
program automatic mbx_evt; mailbox mbx; event handshake; class Producer; task run; for (int i=1;i<4;i++) begin $display("Producer:before put (%0d)",i); mbx.put(i); @handshake; //用事件阻塞 $display("Producer:after put (%0d)",i); end endtask endclass class Consumer; task run; int i; repeat (3) begin mbx.get(i); $display("Consumer:after get (%0d)",i); ->handshake; //取出数据之后触发事件 end endtask endclass Producer p; Consumer c; initial begin mbx=new(); p=new(); c=new(); //使生产和消费并发运行 fork p.run(); c.run(); join end endprogram
输出:
# Producer:before put (1) # Consumer:after get (1) # Producer:after put (1) # Producer:before put (2) # Consumer:after get (2) # Producer:after put (2) # Producer:before put (3) # Consumer:after get (3) # Producer:after put (3)