SystemVerilog for循环中的fork join_none「建议收藏」

2022-09-29 11:56:52 浏览数 (1)

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

代码语言：javascript复制
module test;

   initial begin
      main();
   end

   task main();
      // fork join_any block1
      fork
         #5 $display("THREAD 1 %0t", $time);
         #25 $display("THREAD 2 %0t", $time);
      join_any
      dev_state();
      $display("After task call %0t", $time);
      #100 $finish;
   endtask

   task dev_state();
      // fork join_any block2
      fork
         #5 $display("THREAD 3 %0t", $time);
         #10 $display("THREAD 4 %0t", $time);
      join_any
      disable fork;
   endtask

   initial begin
      $display("debug point fork_1");
      fork_1();
      $display("debug point fork_2");
      fork_2();
      $display("debug point fork_3");
      fork_3();
      $display("debug point fork_4");
      fork_4();      
   end
   
   task fork_1();
      for(int i = 0; i < 16; i  ) begin
         fork 
            // begin
            automatic int index =i;       
            send(index);
            // end 
         join_none 
      end
      wait fork;
   endtask

   task fork_2();
      for(int i = 0; i < 16; i  ) begin
         fork 
            // begin
            automatic int index;
            index = i;          
            send(index);
            // end 
         join_none         
      end
      wait fork;
   endtask

   task fork_3();
      for(int i = 0; i < 16; i  ) begin
         fork 
            begin
               automatic int index;
               index = i;         
               send(index);
            end 
         join_none 
      end
      wait fork;      
   endtask

   task fork_4();
      for(int i = 0; i < 16; i  ) begin
         automatic int index;
         index = i;         
         fork 
            begin
               send(index);
            end 
         join_none 
      end
      wait fork;      
   endtask

   task send(int j);
      $display("driving port 
" , j);
   endtask


endmodule
代码语言：javascript复制
all : clean comp run sim.log 

clean:
	rm -rf simv* csrc *.key
comp:
	vcs -full64 test.sv -sverilog
run:
	simv -l sim.log
代码语言：javascript复制
debug point fork_1
driving port 0
driving port 1
driving port 2
driving port 3
driving port 4
driving port 5
driving port 6
driving port 7
driving port 8
driving port 9
driving port 10
driving port 11
driving port 12
driving port 13
driving port 14
driving port 15
debug point fork_2
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
debug point fork_3
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
driving port 16
debug point fork_4
driving port 0
driving port 1
driving port 2
driving port 3
driving port 4
driving port 5
driving port 6
driving port 7
driving port 8
driving port 9
driving port 10
driving port 11
driving port 12
driving port 13
driving port 14
driving port 15
THREAD 1 5
THREAD 3 10
After task call 10

使用以上Makefile和test.sv文件，运行仿真，仿真结果如下

可以看到虽然都是fork join_none wait fork但是每一个fork_x task的打印结果是不同的。这是为什么呢？

不同之处在于变量index的生存周期，以及何时为该变量分配变量i的值的时间。

意识到将有16个并发变量名为index，只有一个名为i。在情况1）和2）中，每次进入fork / join_none块时都会创建index变量。在派生fork / join_none中的任何进程之前发生。在情况1）中，变量初始化也发生在fork / join_none中的任何进程之前。您需要记住的是，自动变量是在输入时创建的，并在执行它们所在的块中的任何过程语句之前被初始化。因此，在情况1）中，每个索引变量在每次循环迭代中都获得i的当前值。 在情况2）中，您将初始化移到了单独的过程分配语句中。 fork / join_none中的每个语句将成为新的子进程，并且直到当前父线程挂起后，该子进程才开始执行。现在，for循环会生成16个线程，然后在i的值为16时在wait fork处挂起。（正如我之前说过的，如果send（index）看到单位值0或分配的值16，这是一个竞赛。 在情况3）中，现在在一个begin / end块内声明index变量，这是fork / join_none的单个语句。因此，直到所有16个进程都已生成并且i的值为16时，才创建索引变量。

任何自动变量的生命周期都将在其块及其所有嵌套块的生命周期结束时结束。

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