典型的SOC由多個接口組成，這些接口可以訪問設計中的存儲器。我們在驗證這樣的設計時，需要保證各個接口的內存訪問不重疊，導致數據完整性丟失。

在使用涉及多個接口的基于 System Verilog 的驗證環境進行驗證時，我們需要對激勵提供簡潔的約束，以確保這些訪問不會重疊并導致數據完整性丟失。

驗證工程師通常不得不花費大量時間來調試應用的約束，而這種形式的約束會導致刺激的約束不足，這是一條非常冒險的道路。

隨著基于 UVM 的單例內存管理器的引入，由于 UVM 提供的內存管理類的可用性，這項任務變得更加易于實現。但是這些新的驗證組件仍然不是專門為開發涉及多個主機的環境而設計的。我們在這里開發的“ Easy memory manager ”最大限度地利用了現有的 UVM 方法，并且還提供了多個主控器之間更容易的內存訪問。

什么是 UVM 內存管理器？

關于uvm_mem_mam類的可用資源非常稀缺，因此如果讀者對其功能沒有太多了解，這將是可以理解的。在繼續討論內存管理器提供的功能之前，我們想簡要介紹一下默認 UVM 內存管理器的功能。

UVM 中有四個與內存管理相關的類。它們在下面提到 -

uvm_mem_mam_cfg – 它允許我們選擇要由管理器管理的字節數以及開始和結束偏移量。

uvm_mem_mgr – 由希望分配內存的靜態/動態實體發起。

uvm_mem_alloc_policy - 它也可以用來控制管理器的開始和結束偏移量，也可以根據我們的要求約束這些變量。

uvm_mem_region - 這些代表將由內存管理器分配的區域。這些區域包含開始偏移量和要由管理器分配的字節數。

現在我們對默認內存管理器的操作以及與 UVM 中的內存管理相關的類有了一個簡要的了解，讓我們看看我們在內存管理器中添加了哪些現有功能。

支持的功能

“ Easy memory manager ”支持以下一組功能，可以在各種項目中重用：

整個內存分為memory、master、region分配三個維度，支持這三個維度上region的分配和釋放。

將內存劃分為虛擬區域。

運行時分配和區域釋放。

多個主控的非重疊分配。

通過提供要分配的區域的物理地址和字節數來分配區域。

可以保留內存塊，以便任何主機都無法訪問它。

提供有關已分配區域的詳細信息的調試機制。

根據 .xls 文件的輸入創建記憶。

頂部寄存器塊和管理器可通過腳本進行配置。

即插即用，因此可以直接在任何現有的 UVM 環境中使用。

建筑學

本節描述了內存管理器的結構和將要介紹“簡易內存管理器”的環境。管理器由頂部的uvm_reg_block組成，其中包含各個存儲器（例如，閃存、JTAG、SRAM 等）。各個內存是根據.xls文件中提供的數據創建的。各個內存類配置可根據項目要求完全定制。以類似的方式，我們可以通過腳本的命令行選項配置頂部內存。經理是單身人士，因此不會有數據重復。

圖1使用 Easy 內存管理器的環境

圖2使用 Easy memory manager 分配和釋放內存區域

表1管理器內的方法列表

在這里，我們展示了如何在多主機場景中使用“簡易內存管理器”的場景。存儲器被兩個主機訪問，一個是 SPI，另一個是以太網，它們正在執行自己的測試序列。在該示例中，您可以觀察到 master 在訪問內存時提供的唯一編號如何使用戶對測試用例中區域的處理更加可控。此外，用戶無需了解 RAL 模型中的內存結構。他可以簡單地提供物理地址，并且經理足夠聰明，可以根據地址保留區域。

圖3預留/釋放區域時 master 與 manager 的交互

最初，整個內存范圍都可用，SPI 主機請求兩個區域，以便它可以在這些區域上啟動其序列。

同樣，以太網主控也請求了三個區域。以太網主設備和 SPI 主設備的區域將通過主設備編號進行區分，主設備編號在分配時作為參數傳遞給主設備。

SPI 主控已完成其序列并通過在調用釋放函數時指定其唯一主控編號來釋放其分配的兩個區域。

以太網主機現在希望訪問之前分配給 SPI 主機的區域。因此它將通過指定物理地址來請求這些區域。

以太網的序列已經完成，它將釋放它所請求的區域。

整合步驟

圖 4 集成步驟

向 XLS 提供輸入——在 .xls 文件中以適當的格式寫入數據以創建單獨的內存。

通過腳本生成內存和 reg_block – 使用適當的命令行選項運行腳本。如果未提供命令行選項，則使用默認選項。

以管理器在環境中的實例——內存和管理器將根據 .xls 文件中提供的數據和命令行選項創建。在要訪問管理器的組件中創建管理器的對象實例。

獲取管理器的句柄——管理器的實例需要獲取管理器的句柄，因為它是一個單例。管理器包含一個返回單例句柄的方法。

通過句柄訪問方法– 可以使用管理器的句柄訪問管理器的方法。

“ Easy memory manager”本質上是通用的，可用于任何現有的基于 UVM 的驗證環境。管理器包易于配置，并且可以擴展到任何項目特定的環境，而無需更改內部代碼。

在eInfochips，我們已經在系統、子系統和 IP 級環境中使用了這個內存管理器，并取得了預期的效果。我們已經使用 QuestaSim 和 NCSim 模擬器驗證了這個組件。

審核編輯：郭婷