我的 System Verilog 学习记录（6）

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引言

本文简单介绍 SystemVerilog 语言的 线程。

前文链接：

我的 System Verilog 学习记录（1）

我的 System Verilog 学习记录（2）

我的 System Verilog 学习记录（3）

我的 System Verilog 学习记录（4）

我的 System Verilog 学习记录（5）

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介绍

SV的线程和进程是啥 ？

线程或进程是作为单独实体执行的任何代码片段。在verilog中，每个 initial 和 always 块都被派生为从零开始并行运行的单独线程。fork join块还创建并行运行的不同线程。

fork-join 不同形式的区别是啥 ？

SV中有不同形式的 fork join ：

这在 testbench 中用在哪 ？

验证环境中的组件可能需要同时运行多个任务的能力。例如，一个进程可能等待某件事发生，而另一个进程继续执行其他任务。它们都是通过fork...join作为单独的线程派生的。例如，检查器可以并行派生不同的任务，以捕获和验证来自测试台不同部分的数据。

Verilog 的 fork join 的局限性何在 ?

fork..join 之后的代码只有在fork-Join内派生的所有线程都完成时才会执行。因此，检查器必须等到fork-Join中派生的所有线程都完成后才能继续。

fork join 示例

SystemVerilog 的 fork join 在所有派生进程完成之前会一直等待。

fork join_any 示例

SystemVerilog的 fork join_any 等待一直到任何一个派生进程完成。

fork join_none 示例

SystemVerilog的fork join_none不等待并立即退出块，允许派生进程在后台运行。主线程继续执行在fork join_none块之后的语句。

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fork join

SystemVerilog通过 fork join 构造提供对并行或并发线程的支持。可以使用fork和join同时派生多个过程块。fork join有一些变体，允许主线程根据子线程完成的时间继续执行其余语句。

语法

fork join 示例

在下面的示例中，三个线程使用 fork join 进行派生。主线程保持挂起状态，直到由fork派生的所有线程都完成。begin 和 end中的任何代码块都被视为一个单独的线程，在本例中为Thread2。

主线程在开始时派生所有三个线程。线程2是一个过程代码块，只有当它执行Begin和End中的所有语句时才结束。线程2完成需要15 ns，因为它在0ns开始，所以它在15 ns结束，是第一个结束的线程。线程1花费最多的仿真时间完成，需要30 ns，而Thread3提前完成，耗费20 ns。

仿真 log ：

嵌套 fork join 

fork join 可以嵌套在另一个 fork join 内。

示例1

 示例2

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fork join_any

如果子线程中的任何一个线程完成，则 fork 和 join_any 将允许主线程继续执行 fork 之后的其他语句。如果启动了五个线程，则只有当五个线程中的任何一个完成执行时，主线程才会恢复执行。一旦主线程恢复操作，其余四个启动的线程将继续在后台运行。

语法

示例

嵌套

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fork join_none

fork 和 join_none 将允许主线程继续执行位于 fork 之后的其他语句，而不管分叉线程是否完成。如果启动了五个线程，则主线程将立即恢复执行，而所有五个线程仍在后台运行。

语法

示例

嵌套

为啥需要 automatic 任务 ？

如果没有自动关键字，具有不同字符串标签的同一显示任务将产生相同的显示消息。这是因为多个线程调用同一任务并共享工具仿真内存中的相同变量。为了使不同的线程启动同一任务的不同副本，必须使用 automatic 关键字。

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fork join 

在上一篇文章中，我们讨论了启动并行线程的不同方法。现在我们将看看如何禁用派生的线程。
所有从 fork join 踢出的活动线程都可以通过调用disable fork来杀死。

为何要禁用fork

先看如下的例子：

对于给定的示例，在仿真开始时会发生以下事情：
1.主线程执行初始块，并找到一个fork join_any块
2.它将并行启动三个线程，并等待其中任何一个线完成
3.线程1首先完成，因为延迟最小
4.此时，就恢复了主线程的执行

即使主线程已经退出fork join_any块，线程2和线程3仍在运行。

fork 禁止时会发生啥 ？

在上例中加入 disable fork：

等待派生（fork）

等待派生允许主进程等待，直到所有派生进程结束。这在主进程必须派生多个线程并在等待所有线程完成之前执行某些功能的情况下很有用。

示例

我们将使用上一篇文章中看到的相同示例，其中3个线程被并行启动，主进程等待其中一个线程完成。在主线程恢复之后，让我们等待所有分支进程完成。
 

wait fork 会等待所有进程（process）结束吗 ？

仿真log：

 答案是肯定的，wait fork 会等待所有的进程结束。