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UVM环境自动生成器具（2）uvmdvgen

news 2026/5/12 10:28:37

UVM环境自动生成器具（2）uvmdvgen

介绍

OpenTitan是一个谷歌的开源RISC-V项目，这里借用了项目中的uvm环境生成脚本uvmdvgen来生成环境。

使用流程是通过命令后缀指定环境和agent名称，然后脚本依据路径下的mako模板替换生成环境，脚本基于python实现。

项目链接：
GitHub - lowRISC/opentitan: OpenTitan: Open source silicon root of trust

使用步骤

环境

脚本基于python实现，github目录有环境要求，个人在centos7 python 3.14测试。

脚本在util/路径，-h可以看到帮助说明，-a用于生成agent，-s指示agent主从分开，-e用于生成env，-c从CIP库生成否则从DV库生成，-hr、hi、ha指示包含寄存器模型、中断和alert，-ea指示env中包含的agent，-ao指示agent生成在路径，-ro指示env生成在的路径。

$ util/uvmdvgen.py -h
usage: uvmdvgen.py [-h] [-a] [-s] [-e] [-c] [-hr] [-hi] [-ha][-ea agt1 agt2 [agt1 agt2 ...]] [-ao [hw/dv/sv]][-eo [hw/ip/]] [-v VENDOR][ip/block name]

生成agent

使用脚本生成环境包括2步，首先通过-a生成agent，再通过-e -ea生成集成agent的env。

在端口通过指令生成i2c agent，这里是生成在当前目录，也可以加-ao指定目录。

$ util/uvmdvgen.py i2c -a

在i2c/i2c_agent可以看到生成文件。

在这里插入图片描述

但实际生成的是纯空文件，或者说替换了名字的空模板，内容还要自己从头写，所以指令agent可以是任何名称，例如i3c、i4c，不一定是DV库中的agent。
在这里插入图片描述

在项目的hw/dv/sv路径中有一些uvm agent，包含jtag、uart、spi、i2c等，是有完整内容的，可以直接拷贝到自己的环境。
在这里插入图片描述

生成env

在vrf目录生成一个环境，包含axi apb pcie agent，和前相似agent名可以任意。

util/uvmdvgen.py vrf -e -ea axi apb pcie

在vrf/dv路径下可以看到生成环境，这个脚本还是比较自动的，首先env中可以看到例化各个agent，传递了配置，连接了scb，连接了top_seqr。不过也有缺点，同名agent只能例化1次否则要手动修改，还有就是没有ref model和对应scb连接。

在这里插入图片描述

其他vseq、vseqr不再赘述，tb中例化了agent同名if，并config_db发送到了agent中，基本流程都有实现。

脚本实现

脚本通过python实现，可以看一下实现方法。

uvmdvgen.py

脚本接收了参数，并根据-a还是-e决定执行gen_agent还是gen_env。

if args.gen_agent:gen_agent.gen_agent(args.name, args.has_separate_host_device_driver, args.agent_outdir, args.vendor)
if args.gen_env:gen_env.gen_env(args.name, args.is_cip, args.has_ral, args.has_interrupts, args.has_alerts,args.num_edn, args.env_agents, args.env_outdir, args.vendor)

gen_agent.py

首先将agent内文件定义成包含元组的列表，按照路径、agent名、文件名和后缀形式保存。

agent_srcs = [(agent_dir,               name + '_', 'if',            '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'item',          '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'agent_cfg',     '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'agent_cov',     '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'monitor',       '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'driver',        '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'host_driver',   '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'device_driver', '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'agent_pkg',     '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'agent',         '.sv'),(agent_dir,               name + '_', 'agent',         '.core'),(agent_dir,               "",         'README',        '.md'),(agent_dir + "/seq_lib",  name + '_', 'seq_list',      '.sv'),(agent_dir + "/seq_lib",  name + '_', 'base_seq',      '.sv')]

然后通过for循环读出，使用mako组件，根据名称找到同路径下预存的.tpl模板，然后在模板文件中替换名称。

for tup in agent_srcs:path_dir = tup[0]src_prefix = tup[1]src = tup[2]src_suffix = tup[3]ftpl = src + src_suffix + '.tpl'fname = src_prefix + src + src_suffix# read templatetpl = Template(filename=str(importlib.resources.files('uvmdvgen') / ftpl))with open(path_dir + "/" + fname, 'w') as fout:fout.write(tpl.render(name=name,has_separate_host_device_driver=has_separate_host_device_driver,vendor=vendor))

实际替换过程均在模板中实现，以driver.sv.tpl为例，模板就是空的，所以生成agent也是空文件，如有一些通用需求，可以直接修改.tpl模板。

class ${name}_driver extends dv_base_driver #(.ITEM_T(${name}_item),.CFG_T (${name}_agent_cfg));`uvm_component_utils(${name}_driver)// the base class provides the following handles for use:// ${name}_agent_cfg: cfg

gen_env.py

和gen_agent.py相似，替换过程均在模板中实现，env的模板更复杂一些，所以生成出来的不是空文件，以env.sv.tpl为例，会根据agent列表for循环生成集成的代码。例如有添加ref model的需求，直接修改模板文件即可。

  function void build_phase(uvm_phase phase);super.build_phase(phase);
% for agent in env_agents:// create componentsm_${agent}_agent = ${agent}_agent::type_id::create("m_${agent}_agent", this);uvm_config_db#(${agent}_agent_cfg)::set(this, "m_${agent}_agent*", "cfg", cfg.m_${agent}_agent_cfg);cfg.m_${agent}_agent_cfg.en_cov = cfg.en_cov;
% endforendfunction