system verilog学习记录2–类和随机约束

1. 类

1. 类的特点：封装，继承，多态。
2. 对象创建的初始化顺序,(有super.new())
   1). 子类实例在初始化的时候要先调用父类的new()；
   2). 父类new()完成后，子类成员变量初始化；
   3). 最后才会执行子类的new()函数中的剩余代码。
3. 父类和子类如果出现两个同名的成员方法？
   默认没有任何关系
   但是如果子类中没有写该同名方法，子类默认直接继承父类的方法。
   但是子类中一旦写了和父类同名的方法，则需要用super来继承该方法，否则就是两个不同的方法。
   
4. 子类的句柄可以按就近原则或者指定访问子类的对象和父类的对象，
   而父类的句柄只能访问父类的对象。
   t为父类的句柄，wr为子类的句柄，
   若t=wr, t和wr都指向子类的对象，但是t只能索引到父类所在的小区域。相当于句柄指向的对象缩小为父类的范围。
   若wr=t,则报错。将父类句柄直接赋值给子类句柄，会报错==》会造成内存泄露
   只能通过$cast(wr,t)来将父类句柄t转化为子类句柄wr。索引范围只能缩小，不能扩大。
   

wr指向子类的对象，t指向父类的对象，t永远指向父类的对象;
==》要看t究竟是子类的句柄，但它只能访问父类的范围；还是t为父类的句柄真的只指向了一个父类的对象。

2. 包

前缀要和包的前缀保持一致 + Import regs_pkg:😗
==》好的习惯，如果在当前module中找不到，会到两个包中去找。前缀保持一致的优点的是，无需担心搜索时同名的的sv文件或者同名的class发生冲突。

3. 随机约束

1. 约束相关语法
   1） rand/randc + constraint xx{} + assert(x.randomize()) 想要完成随机化三者缺一不可。
   
   2） rand和randc的区别
   rand: 每次随机概率一样。一般都用这个。
   randc: 相当于轮询，比如64张牌，每次抽一张就不放回。在64张牌用完之前，不会抽到重复的。可以配合产生独一无二的随机数。
   
   3）权重分布 dist + ：= 或者 ：/
   A. dist + ：= x 表示每个权重一样，都是x。
   B. dist + ：/x 表示每个权重等分配,总数是x,平均分配下去。
   
   4). inside [min:max]
   
   5）x.constraint_mode(0) 关闭约束
   x.constraint_mode(1) 打开约束
   6）内嵌约束
   使用randomize() wirth 来增加额外的约束
   
   7）数组约束
   动态数组：A.长度可以随机约束，B.内容可以随机约束
   
   动态数组的大小应该给定范围，防止生成过大体积的数组。
   8） 随机化句柄数组【难点，涉及到句柄嵌套】
   
   class RandStuff
   Xxxxx
   endclass
   class RandArray;
   rand RandStuff array[] //存放了类的句柄的动态数组，这个动态数组中存放的都是句柄。
   Xxxxx //分配最大值，然后将每一个数组分配一个对象
   endclass
   randArray ra;
   initial begin
   ra = new(); //注意这个句柄里边嵌套有小的句柄，一旦创建了这个对象，动态数组里边 10个array的句柄也创建了。
   assert(ra.randomize()); //randomize中随机化的是什么？是array(数组)的元素的个数，可能随机化成了5个或者3个等等。
   end
   
   第一层：
   不仅会随机化动态数组的长度（.size在做constraint）还会随机动态化数组的内容。而当动态数组成为一个句柄时，“随机化数组的内容”就会变成“随机化数组句柄指向的对象的内容”
   而因为句柄指向的对象class中的内容vaule前没有rand修饰。所以该对象里边的内容不会被随机化。但是一旦vaule前有rand修饰，该对象里边的内容会被随机化。
   涉及内容：
   A. 句柄嵌套，这里从顶到下一共三层句柄：ra里边是array, array里边是vaule
   B. 随机化句柄数组。随机 长度 + 内容(句柄指向的对象)
   第二层：
   
   =>如果这里去掉，assert(ra.randomize())之后，会随机产生几个句柄，但是没有指向任何一个对象。但发现句柄是rand，会主动去向句柄指向的对象去做随机化，但是它现在找到不合理的对象，故此时randomize报错哦。
   =>如果句柄本身是rand，那么这些句柄在randomiza()之前必须要指向一些例化的对象.
   =>而这里为什么是按照最大的容量分配对象，因为这样保证了之后不管randomize()了几个，随机化出来的句柄都指向了一个对象，然后让对象里的元素都得到随机化。这样做不会不合法。
   =>当句柄被申明为rand时，他想表示接下来表示什么？表示我要randomiza()，这个句柄指向的对象以及对象里边的内容都会被随机化，前提是①这个句柄没有被悬空②这个句柄指向类有没有元素也声明了rand，若有也会被随机化.
   《66.数组约束》24分钟以后都是干货，涉及到易错点以及高阶用法，要反复听。

2. 注意点总结：
   1）只允许类将随机的变量封装到软件的盒子里
   2） 只有当所有值都随机化求解成功，才会都随机化成功，否则全部失败。
   3）你给的约束一定要匹配你的位宽。别约束时1-12，结果位宽才给2bit, 0-3 ,那结果只能是1-3，这里容易犯错。
   4）约束也会继承，要注意。如果子类写了一个约束，在对子类进行随机化的时候，父类和子类都会生效，要注意不要两个相斥。 即子类新添加的约束不能违反父类的约束。
   我们一般在父类中的rand前增加soft（软约束），这样在子类约束和父类约束有冲突时，软约束的优先级会降低，优先使用外部约束。
   5） 易错点：以上我们用到的randomize(),都是直接这么写，括号里不加任何东西。
   但是如果我们在randomize()中写一些参数，那么只有括号中的数会被随机化，不在括号中的变量即使前面有rand修饰，也不会被随机化。
   同时，所有的约束仍然保持有效。
   6） foreach 易出错的地方
   
   da[i] < da[i+1]中(即i和i+1同时存在时)，da.size长度是3-5，所以i是有可能扫描到4的。当foreach扫描到i=4, da[4]<da[5];而da[5]是不存在的。已经超出他的范围了。因为da.size() inside{[3:5]};所以最多最多da[0], da[1], da[2], da[3], da[4]。
   如果只有da[i],那么应该是i<=da.size()-1;这个foreach默认会支持。但是你da[i],和da[i+1]同时存在。Foreach不会那么智能到去添加size-2，所以得手动加上if(i<=da.size()-2)。
   7） 怎么产生唯一的数组呢？
   法一：得用两个foreach嵌套，当u[x]除了他自己，要与其他数不同
   法二：randc+回调函数pre_randomize()
   
   pre_randomize()为什么叫回调函数》》》在例化创建Little。。这个句柄后，如果调用randomize()
   系统会自动先执行pre_randomize()这个函数
   思考：rc8 = new();是否可以放到foreach的begin中？不行！！
   因为放在里边意味着 每次拿出一张牌之后，你又重新洗牌，那么可有可能会拿出重复的。
   但是放在外边，永远只有一副牌，1-256才会循环一次，而拿一张少一张，64次不可能会出现重复的。
   注意：bit [7:0] ua前是不要加rand的。其实随机化是在pre_randomize中做的，在randomize()中其实什么都没做。
   法三：使用unique关键词(2012年新添加)
   8）调试常用
   #每次产生不同的随机种子，chnl_basic_test 是测试入口，可自由改变
   vsim -novopt -solvefaildebug -sv_seed random +TESTNAME=chnl_basic_test work.tb3_ref
   #保存所有波形
   log -r /*