UVM（十三）之callback

在UVM验证平台中，callback的最大用处就是提高验证平台的复用性。很多情况下，我们期望在一个项目中开发的验证平台能够用于另一个项目。但是，通常来说，完全复用是非常难实现的，两个不同的项目之间或多或少有一些差异。如果把两个项目不同的地方使用callback来做，而把相同的地方写成一个完整的env，这样复用时，env可以完全的复用，只要改变相关的callback即可。

1. callback简介

先来看一个最贱的callback函数。前面介绍过的mac_trransaction为例：

这个transaction的最后一个字段是crc校验信息，这个信息必须在整个transaction的数据都固定之后才能计算出来。

执行前两句之后，tr中的crc字段的值是一个随机的值，我们要把其设置成真正的反正这个transaction数据的crc信息，需要在randomize()之后调用一个calc_crc，calc_crc是一个自定义的函数。

这个调用calc_crc的过程有点繁琐，因为每次randomize之后都要调用一次，如果有一次，忘记调用了，这很可能会成为验证平台的一个隐患，非常隐蔽，不容易发现。我们期望有一种方法，能够在randomize之后自动调用calc_crc函数。randomize是systemverilog提供的一个函数，同时systemverilog还提供了一个post_randomize()函数，当randomize之后，系统会自动调用post_randomize函数，像如上的三句话，执行时实际上如下：

其中tr.post_randomize是自动调用的，所以如果能够定义post_randomize函数，在其中执行calc_crc函数，那么就可以达到我们的目的了：

像上面的post_randomize就是systemverilog提供的一个callback函数。这也是最简单的callback函数。

2. callback：让一切丰富多彩

世界是丰富多彩的，而程序又是固定的。程序的设计者不是程序的使用者，所以作为程序的使用者来说，总是希望能够程序的设计者提供一些接口来满足自己的应用需求。作为这两者之间的一个协调，callback就出现了。如上面所示的例子，如果systemverilog的设计者一意孤行，他将会只提供randomize函数，此函数执行完成之后就完成任务了，不坐任何事情。幸运的是，他听取了用户的意见，加入了一个post_randomize的callback函数，这样可以让用户实现各自的想法。

3. UVM中的callback

上面讲述了一个最简单的callback，那是systemverilog中自带的callback。考虑下面这个callback：

假设这是一个VIP中的driver，考虑如何实现这个pre_tran这个callback呢？它应该是mii_driver的一个函数（任务）。如果按照上面的post_randomize的经验，那么我们应该从mii_driver派生出一个类来，然后重写pre_tran这个函数（任务）。这种想法是行不通的，因为这是一个完整的VIP，我们虽然从mii_driver派生了一个类，但是这个VIP中正常运行时使用的依然是mii_driver，而不是它的派生类。所以pre_tran从来不会运行。

为了解决这个问题，UVM中新引入了一个类：

这样的话，就可以避免把mii_driver重新定义一次，我们只需要重新定义A的pre_tran就可以了。重新派生A的代价是要远小于mii_driver的。

在使用的时候，我们只要从A派生一个类，然后把这个类实例化，重新定义其pre_tran函数，于是callback的目的就达到了。看起来一切顺利，但是忽略了一点。因为我们从A派生了一个类，把它实例化，但是作为mii_driver来说，怎么知道A派生了一个类呢？又怎么知道A实例化了呢？为了应付这个问题，UVM中又引入了一个类，假设这个类称为A_pool，意思就是专门存放A或者A的派生类的一个池子。我们约定会执行这个池子中所有实例的pre_tran函数（任务），即：

这样在使用的时候，只要从A派生一个类，把其实例化，并加入到A_pool中，那么系统运行到上面的foreach(A_pool[i]) 语句时，会知道加入了一个实例，于是就会调用pre_tran函数（任务）。有了A和A_pool，真正的callback就可以实现了。UVM中的callback机制就是类似，不过其代码实现非常复杂。

4. pre_tran功能的具体实现

要真正的pre_tran，首先要定义好类A：

这里要注意的是A类一定要从uvm_callback派生，另外还需要定义一个pre_tran的任务，此任务的类型一定要virtual的，因为从A派生的类需要重载这个任务。

接下来定义好一个A_pool类：

typedef uvm_callback#(mii_driver,A) A_pool；

A_pool的定义相当简单，只需要一个typedef语句即可。另外，在这个生命中除了要指明这是一个A类型的池子之外，还要指明这个池子将会用于哪个类。在本例中，mii_driver将会使用这个池子，所以要把这个池子声明为mii_driver专用的。之后，在mii_driver中要做如下声明：

这个声明与A_pool的类似，要指明mii_driver和A。在mii_driver的main_phase中调用pre_tran时并不如上面指示的那么简单，而是调用了一个宏来实现：

uvm_do_callback宏的第一个参数是调用pre_tran的类的名字，这里自然是mii_driver，第二个参数是哪个类具有pre_tran，这里是A，第三个参数是调用的哪个函数（任务），这里是pre_tran，在指明pre_tran时，要顺便给出pre_tran的参数。

其次，在base_test中把my_callback实例化：

my_callback的实例化是在connect_phase中完成的，实例化完成后需要把my_cb加入到A_pool中。同时，在加入的时候，要指定是给哪个mii_driver使用的。因为很可能整个base_test中例化了多个mii_env，所以要把mii_driver的路径作为add函数的第一个参数。