initial begin-end真的是仿真最早執(zhí)行的嗎？

SystemVerilog中，initial begin-end是仿真開始就會執(zhí)行的代碼塊。比如UVM的test入口函數(shù)run_test，一般就是在initial begin-end中調(diào)用。還有一些tb會在initial begin-end中使用fork join_none，用于創(chuàng)建一些仿真中的后臺進程，如時鐘產(chǎn)生，后門驅(qū)動等。

那么initial begin-end真的是仿真最早執(zhí)行的嗎？

如果是消耗仿真時間的，那initial begin-end中的代碼是仿真開始最早執(zhí)行的。如果不消耗仿真時間，那還有一種代碼會早于initial begin-end執(zhí)行。

static property/function !!!

static類型變量，無論是全局變量，還是class內(nèi)部參數(shù)，會在仿真開始前確定其初始值。如果該初始值是一個由static類型的function返回值決定，則該function的代碼會在initial begin-end前執(zhí)行完畢。

可以參考如下的測試：

importuvm_pkg::*;
`include"uvm_macros.svh"
classstatic_wrapper;
staticbitfst_flag=cls_func_before_initial("static_wrapper:fst_flag");
staticbitsnd_dlag=cls_func_before_initial("static_wrapper:snd_flag");

staticfunctionbitcls_func_before_initial(stringx);
intcnt;
cnt++;
$display("cls_func_before_initial:",x,"@",$time);
return1;
endfunction
endclass

staticfunctionbitglb_func_before_initial(stringx);
intcnt;
cnt++;
$display("glb_func_before_initial:",x,"@",$time);
return1;
endfunction

classtestextendsuvm_test;
`uvm_component_utils(test)
functionnew(stringname="test",uvm_componentparent=null);
super.new(name,parent);
endfunction

virtualtaskmain_phase(uvm_phasephase);
super.main_phase(phase);
phase.raise_objection(this);
uvm_top.print();
phase.drop_objection(this);
endtask
endclass
programtb_top;
staticbitthd_flag=glb_func_before_initial("thd_flag");
initialbegin
$display("initialbegin...@",$time);
run_test("test");
$display("initialend...@",$time);
end
endprogram

仿真結(jié)果如下：

cls_func_before_initial:static_wrapper:fst_flag@0
cls_func_before_initial:static_wrapper:snd_flag@0
glb_func_before_initial:thd_flag@0
initialbegin...@0
UVM_INFO@0:reporter[RNTST]Runningtesttest...
-------------------------------------
NameTypeSizeValue
-------------------------------------
uvm_root-@172
uvm_test_toptest-@336
-------------------------------------
UVM_INFO/apps/vcsmx/vcs/S-2021.09//etc/uvm-1.2/src/base/uvm_report_server.svh(904)@0:reporter[UVM/REPORT/SERVER]
---UVMReportSummary---

**Reportcountsbyseverity
UVM_INFO:2
UVM_WARNING:0
UVM_ERROR:0
UVM_FATAL:0
**Reportcountsbyid
[RNTST]1
[UVM/RELNOTES]1
$finishcalledfromfile"/apps/vcsmx/vcs/S-2021.09//etc/uvm-1.2/src/base/uvm_root.svh",line527.
$finishatsimulationtime0

可以看到cls_func_before_initial和glb_func_before_initial兩個function都會在initial begin-end前執(zhí)行。

上面的例子也可以看到，在run_test之后的代碼塊并不會執(zhí)行，這是因為run_test執(zhí)行結(jié)束后，UVM機制會直接調(diào)用$finish函數(shù)結(jié)束仿真。

其實在UVM中，已經(jīng)利用了static變量的初始化這一特性。UVM的工廠模式中，使用uvm_component_utils/uvm_object_utils向工廠中注冊組件時，就利用了這一特性。逐層展開uvm_component_utils宏時，可以看到如下的代碼：

classuvm_component_registry#(typeT=uvm_component,stringTname="")extendsuvm_object_wrapper;
//....
localstaticthis_typeme=get();
staticfunctionthis_typeget();
if(me==null)begin
uvm_coreservice_tcs=uvm_coreservice_t::get();
uvm_factoryfactory=cs.get_factory();
me=new;
factory.register(me);
end
returnme;
endfunction
//....

思路打開，利用static變量初始化這一特性，可以嘗試更多的應(yīng)用。

審核編輯：劉清