本节主要介绍了SystemVerilog中线程控制与相关通信的方法

线程的控制

fork……join需要所有并行线程都结束才会继续执行
fork……join_any其中任意一个线程结束就继续执行
fork……join_none不等待子线程，直接继续执行
在Fork/Join结构之后，加一句wait fork，会阻塞后续语句，直到fork出来的进程都执行完；如果加一句disable fork，则是直接结束掉fork出来的进程，后续语句往下执行。

线程的通信

1.事件event

使用@操作符或者wait() 等待事件被触发

使用->操作符触发事件

使用@等待某个事件发生时产生竞争的情况

`timescale 1ns/10fs
 
module event_test();
  event a;    //使用关键字event来声明一个事件a
 
  initial begin
    #50ns;
    ->a;
  end
 
  initial begin
    #50ns;
    @a; //第一个进程在50ns后触发了事件a，第二个进程在50ns的时候等待a，有可能等的到，有可能等不到，产生竞争
  end
 
endmodule

使用wait(event_a.triggered) 等待event：Systemverilog 引入了triggered()函数，用于检测某个事件是否已被触发过，包括正在触发

module event_test();
  event a;    //使用关键字event来声明一个事件a
 
  initial begin
    #50;
    ->a;
    $display("Event a is being triggered!");
  end
 
 
  initial begin
    #20;
    wait(a.triggered); //使用wait来等待事件a，这种方式是一定可以等到a的
    $display("#20 a.triggered!");
  end
 
  initial begin
    #50;
    wait(a.triggered); //使用wait来等待事件a，这种方式是一定可以等到a的，这是和使用@来等待的区别
    $display("#50 a.triggered!");
  end
 
  initial begin
    #60;
    wait(a.triggered); //使用wait来等待事件a，a會被trigger一次，並且並且發生在wait之前，永遠等不到
    $display("#60 a.triggered!");  //不會被打印
  end
 
endmodule

2.旗语semaphore

使用旗语可以实现对同一资源的访问控制

旗语有三种基本操作：

new：可以创建一个带单个或者多个钥匙的旗语
get：可以获取一个或多个钥匙
put：可以返回一个或多个钥匙

program automatic test(bus_ifc.TB bus);
    semaphore sem;              //创建一个旗语
    initial
    begin
        sem = new(1);           //分配一个钥匙
        fork
            sequencer();
            sequencer();
        join
    end
    
    task sequencer;
        repeat($urandom()%10)   @bus.cb;    //等待0~9个周期
        sendTrans();                        //执行总线事务
    endtask
    
    task sendTrans;
        sem.get(1);                         //获取总线钥匙
        @bus.cb;                            
        bus.cb.addr <= t.addr;
        ...
        sem.put(1);                         //返回总线钥匙
    endtask
endprogram

3.信箱mailbox

mailbox是一种对象，因此也需要使用new()来例化
使用put()可以把数据放入mailbox，使用get()可从信箱移除数据
如果信箱为满，则put()会阻塞；如果信箱为空，则get()会阻塞
maibox的存取方法put()和get()是阻塞方法，即使用时方法不一定立即返回
peek()可以获取对信箱里数据的拷贝而不移除它
mailbox只能够用作FIFO

在线程之间做数据通信或者内部数据缓存时可以考虑使用此方式

program automatic bounded;
    mailbox mbx;
    initial begin
        mbx=new(1); //容量为1
        fork
            //Producer线程
            for(inti=1; i<4; i++) begin
            $display("Producer: before put(%0d)", i);
            mbx.put(i);
            $display("Producer: after put(%0d)", i);
            end
            //consumer线程
            repeat(3) begin
                int j;
                #1ns mbx.get(j);
                $display("Consumer: after get(%0d)", j);
            end
        join
    end
endprogram

//测试结果
// Producer: before put(1)
// Producer: after put(1)
// Producer: before put(2)
// Consumer: after get(1)
// Producer: after put(2)
// Producer: before put(3)
// Consumer: after get(2)
// Producer: after put(3)
// Consumer: after get(3)

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SV之线程控制与通信

线程的控制

线程的通信

1.事件event

2.旗语semaphore

3.信箱mailbox

Reference