UVM基础之---------uvm factory机制base

从名字上面就知道，uvm_factory用来制造uvm_objects和component。在一个仿真过程中，只有一个factory的例化存在。

用户定义的object和component types通过typedef或者宏在factory中注册，factory产生和保存轻量级的代理（proxy）：

  1.  uvm_object_registry #(T,Tname) for objects 

  2.  uvm_component_registry #(T,Tname) for components

每个代理只知道如何创建自己所代表的object或者component的一个例化，而且这对memory 使用也是很有效率的。

当用户请求一个object或者component的例化， the factory will determine what type of object to create based on its configuration, then ask that type’s proxy to create an instance of the type, which is returned to the user. uvm中整个factory的结构如下。

在介绍UVM实现的factory机制之前，我们先自己实现一个简单的factory，考虑下为什么要实现factory机制？

OVM Cookbook中对OVM中的工厂模式进行了详细的介绍，其中使用了一个toy factory的例子来阐述工厂模式的实现原理，让读者的理解更加深入。

 

几个重要的概念需要强调一下：

 

1. 单例模式实现的重点：

 

将构造函数申明为私有成员函数，防止外部调用构造函数来创建对象

申明一个类型为本身的静态对象句柄，通过静态函数来创建唯一的一个对象，并将其赋值给此对象句柄。此对象句柄就可以作为访问此单例的一个窗口，也可以用静态函数返回值来访问此单例的对象句柄。

2. 工厂中可以互相overide的类型必须来自于同一个基类。

 

由于工厂中保存的是对象的关联数组，在有些编程语言中也叫做字典(python中好像就这么称呼)，此关联数组的关键字(key)是对象句柄。而关联数组要求关键字必须是同一个类型，所以overrige的类型必须从属于同一个基类，以保证他们是同一个类型。

对每一个类，都生成一个wrapper类，此wrapper类也是一个单例，其对象被静态创建，这个对象一旦被创建，其对象句柄就是唯一的（因为只有一个对象实例）。因此很容易定位此对象句柄，从而通过这个句柄来访问关联数组。

3. 静态函数，静态变量

 

静态函数和静态变量不会和具体的对象实例相关联，实在运行时初始化阶段被创建的，某一种类型只有唯一的一套。因此可以通过类型修饰符"::"访问，而非静态函数和变量是不能用类型修饰符进行访问的。比如OVM Cookbook中实例04-07中：

将 h = family_base::type_id::create();语句换成如下语句：

 

h = family_base::type_id::create_object();

 

就会报错，因为create_object()并不是静态函数。不能通过类型修饰符访问。(使用create_object创建对象是不能实现类型重载的，在这里只是用来演示用)

 

静态函数是静态创建的，那么他也只能访问类型的静态变量和静态函数，因为其他变量并没有被创建。

4. OVM除了提供以对象句柄作为关键字的关联数组来实现工厂，同时也提供了以字符串作为关键字的关联数组来实现工厂。

 

+OVM_TESTNAME="testcase1" 这种命令行参数中，字符串工厂比较实用，仅此而已

字符串工厂实现更简单，不需要引入wrapper类。直接通过factory.create_component_by_name()函数来创建对象，返回类型必须通过向下转型(downcast)来赋值到实际的具体类型。

字符串工厂并没有类型检查，没有对象句柄方式安全。

5  wrapper的设计思想

 

wrapper#(T)是单例的，因此外部不能调用其构造函数，只能通过get_type()来得到其唯一的一个静态对象

get_type()除了用来生成wrapper类的唯一对象，同时还将自身注册到factory工厂中的关联数组中，注册也就是给关联数组增加一个元素，其关键字就是此wrapper#(T)的唯一静态对象的句柄。

wrapper# (T)必须提供一个函数来生成类型T的对象，此函数就是create_object(), 类型T的对象实际中可能有多个，因此create_object()不同的调用将返回不同的类型T的对象，此函数不需要是静态的，此函数仅仅被工厂中的关 联数组的值（关联数组的值就是具体的对象句柄）来调用。

wrapper#(T)必须提供一个静态函数，通过类型方式进行调用，也就是create()函数。wrapper中的静态create()函数将通过调用工厂中的create函数来创建对象。

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