4.4 uvm_component类
所有的UVM验证环境的组件，包括环境和测试项都是直接或者间接由uvm_component类继承而来。此类是一个准静态类，只能在仿真开始的时候创建(构建[build]阶段). 从此类继承的用户自定义类继承了许多内建的自动化功能。
注意： 一般来说，通过从某个方法学构建的一系列类继承来设计自己的类，这系列类本身都是由uvm_component继承而来。由于提供各种功能的类都是由此类派生，理解uvm_component类是非常重要的。
下面章节描述uvm_component类的一些功能，以及如何使用。关键功能是： ? ? ? ? ?
Phasing and execution control 阶段(phase)执行控制 Hierarchy information functions 层次信息功能 Configuration methods 配置方法 Factory convenience methods 工厂方法 Hierarchical reporting control 层次化汇报控制
4.4.1 仿真阶段控制方法
在Verilog/VHDL类似的硬件描述语言中，在仿真开始之前静态构建各个实例的层次结构，保证了在跑仿真之前，所有的实例都连接存在且正确连接。在Systemverilog中，类对象是在运行时被创建，这就引出一些问题：什么时候进行传输交易产生和执行比较安全？什么时候能够确保所有的UVM组件都已经被创建？可以连接什么TLM端口？
尽管每个开发者都能够设计各自的同步方式，SystemVerilog UVM类库提供了一系列的阶段(phase)方法进行环境同步，而不需要事先设计计划。这些阶段给用户提供了一些钩子，实现在关键的时间点执行一些逻辑。比如，如果需要在仿真结束的时候执行检查逻辑，可以扩展check()阶段方法，在其中嵌入执行代码。那么这些代码在仿真过程中将会在想要的时间点被执行。除了run阶段方法之外，剩下所有的内建阶段方法的执行是在零时间内完成。请参考UVM类参考手册中的uvm_phase文档获得更多的信息。
从高层次来看，已有的阶段方法是（以仿真执行的顺序）：
new() — 尽管他不是一个UVM阶段函数，但是组件的构造函数是组件被创建生成时第一个执行的函数。uvm_component构造函数包含两个参数：一个字符串name参数代表组件的名称，以及一个对组件父亲的引用。建议不要使用构造函数参数的缺省值，这样可以保证用户提供有意义的名字和父类。构造函数格式如下： class street extends uvm_component; `uvm_component_utils(street)
function new(string name, uvm_component parent); super.new(name, parent); endfunction : new endclass : street
技巧：关于构造函数的使用指南 ?
所有的组件类型的构造函数必须使用名称参数和父类参数。因为工厂需要提供名称参数和父类参数来构建组件。 ? ? ?
不要使用缺省参数，以确保用户必须给这两个参数提供有意义的值 使用简洁，意思清晰的名称
对于组件数组，名字使用索引：agent[index], 比如 env.agent[0].monitor, env.agent[1].monitor,等等
build()—第一个UVM阶段方法是build()方法，对每个组件会自顶向下自动调用。此方法可以对子组件进行配置，然后创建子组件。由于构造函数不是完全多态的，因此我们使用此方法来构建在构造函数中没有被创建的子组件。 因为build()方法是自顶向下调用，所以父类的构造配置将在子类build()方法之前完成。 一些关于build()使用指南： ?
每个build()的实现必须先调用super.build(), 除非此组件明确关闭了自动配置功能。调用super.build()会通过apply_config_settings方法调用来完成更新组件的配置域。尽管不建议使用，父组件可以显式的在parent.build()中调用子组件的build(). 调用super.build()确保了build()不被调用两次。 ?
在build()中分配子组件，而不是在构造函数中分配子组件。这样可以允许组件在分配层次结构之前可以配置。由于构造函数不是多态的，所以除非在build()函数中来创建结构，否则一个继承类不可能改变结构。 ? ? ?
如果组件在build()阶段之后被分配，UVM将会报错。 子组件的配置需要在build()方法中，子组件被创建之前完成。
如果通过重载build方法来改变组件的结构，此时不能够调用super.build()，因为这会导致父类的build被执行。如果你仍然想要uvm_component的build()方法的行为，可以通过调用uvm_component::build()来完成，这个方式会直接跳过父类的build方法。 . class my_derived_comp extends mycomp;
function new(string name, uvm_component parent); super.new(name,parent); endfunction function void build();
uvm_component::build(); //不调用super.build() ...//做其他事情 endfunction endclass
connect()—此阶段在build()之后执行。由于所有的子组件在build()阶段自顶向下都被创建，用户可以认定在connect()被调用的时候，所有组件的拓扑结构都已经成功创建. 此方法用来做事物级建模(TLM)的连接, 指针引用的赋值，以及虚拟接口(virtual interface)的赋值。
end_of_elaboration()— end_of_elaboration()阶段确保所有的连接，所有的引用都在connect阶段完成。在end_of_elaboration阶段执行之前，UVM完成了所有的TLM绑定，因此在此阶段，所有的端口绑定都已经建立，可以被访问使用。
start_of_simulation()—此阶段提供了一个机制来避免仿真0时刻各个组件之间的互相依赖。组件在此阶段初始化，确保在run阶段开始的时候，一切都已经正确初始化。
run()—run()阶段是唯一的一个耗时间的阶段，它定义了组件运行时的主要功能。由于它被定义为任务(task)类型，所以可以消耗仿真时间。当组件从run任务返回时，并不代表run阶段结束。有可能其内部创建的进程还在继续执行。run阶段是通过global_stop_request()任务来完成。此任务在发生超时，或者在对象机制使用的时候调用进程终止方法。
extract()—此阶段用来在仿真结束,，在检查校验阶段之前，提取仿真的结果。此阶段可以用来收集断言错误的个数，覆盖率，以及DUT内部讯号和寄存器的值，组件内部变量值，组件的统计信息及其他信息。此阶段执行不耗时间(消耗0时间)，是一个函数调用。调用方式是自底向上。(译者补充：从叶子(leaf)组件的extract函数开始调用，深度优先)
check()—在前阶段(extract阶段)得到了重要的仿真结果，check阶段对结果进行分析判断，以此决定整个仿真的最终结论。此阶段也是一个0执行时间的函数调用，自底向上调用。 report()—此阶段最后执行，用来将结果输出到文件或者屏幕。此阶段是一个0执行时间的函数，自底向上调用。
尽管所有这些钩子方法在uvm_component以及他的子类中定义，只需要实现用到的相关（阶段）函数/任务（不需要全部实现）. 组件不需要对子组件使用`uvm_field_object宏，组件在被创建的时候总是被提供其父组件，从而构建了所有组件的层次结构。 仿真阶段和层次构造的例子在后面给出：
4.4.2 层次信息函数
在仿真时，组件树是静态的。组件对层次信息非常注意，可以查询其父类，子类，以及他们在层次结构中的位置。相关的uvm_component成员函数如下：
? ?
get_parent()—返回父组件句柄，如果没有，返回null
get_full_name()—返回此对象的完整层次结构名字.缺省实现是将层次结构中的父类和其叶子对象相拼接。
? get_child(string_name)—根据参数名字返回子组件的句柄
以下例子演示了UVM仿真的阶段控制，以及组件的层次信息方法的使用。包含了street, city, state的组合。并演示了get_child(), get_parent(), 以及get_full_name()的功能。不建议使用new()来创建对象。请参考62页的\工厂\章节。 实例4-5: uvm_component仿真阶段控制以及层次信息相关方法 此例子演示了组件层次，包括州，城市，街道等对象实例。注意构造函数以及build(),run(), end_of_elaboration()阶段函数/任务的使用。用户通过阶段钩子函数/任务来完成想要的功能。从run_test()出发,各阶段开始按步骤自动开始执行。此例子也展示了get_child(), get_parent()和get_full_name()函数得到层次信息的功能 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
module test; import uvm_pkg::*; `include \
class street extends uvm_component; `uvm_component_utils(street)
function new(string name, uvm_component parent); super.new(name, parent); endfunction : new task run ();
10. `uvm_info(\ 11. endtask : run 12. endclass : street
13. class city extends uvm_component; 14. street Main_St;
15. `uvm_component_utils(city)
16. function new(string name, uvm_component parent); 17. super.new(name, parent); 18. endfunction : new
19. function void build(); // note that we allocate in the build() 20. super.build();
21. Main_St = street::type_id::create(\
22. endfunction : build 23. task run();
24. uvm_component child, parent; 25. string pr, ch;
26. child = get_child(\ 27. parent = get_parent(); 28. pr = parent.get_full_name(); 29. ch = child.get_name();
30. `uvm_info(get_type_name(), $psprintf(\Child:%s\ 31. endtask : run 32. endclass : city
33. class state extends uvm_component; 34. city Capital_city;
35. `uvm_component_utils(state)
36. function new(string name, uvm_component parent); 37. super.new(name, parent); 38. endfunction : new 39. function void build(); 40. super.build();
41. Capital_city = city::type_id::create(\ 42. endfunction : build
43. function void end_of_elaboration(); 44. this.print();
45. endfunction : end_of_elaboration 46. endclass : state
47. state Florida = state::type_id::create(\ 48. state New_York = state::type_id::create(\ 49. // Start UVM Phases 50. initial run_test();
51. initial #100 global_stop_request(); 52. endmodule : test
第4行：street类定义。由于street没有子组件，所以不需要build()方法。new()和build()方法仅仅调用super.new()和super.build().【补充说明：如果没有定义build()方法，将会调用父类中的build方法，也就是super.build()方法。这是虚函数的特点：如果有就用自己的，如果没有，就用父类的】
第9行：run()方法打印一些信息