基于UVM架构的虚拟和物理地址转换的验证方法和系统与流程

本发明涉及集成电路验证，具体涉及一种基于uvm架构的三级页式虚拟地址和物理地址转换的验证方法和系统。

背景技术：

1、随着信息技术的快速发展，芯片的功能日益强大，电路集成度从最初的几个、十几个晶体管，发展到如今的几十亿、上百亿个晶体管。电路的设计复杂度的指数级增加，带来的是验证成本的成百上千倍增加。验证的完整性和高效性是当今ic（integrated circuit，集成电路）工业界面临的巨大挑战，决定着产品能否快速上市，从而占领市场。传统的systemverilog验证方法不仅效率低，搭建验证环境过程繁琐，复用性也不高。uvm（universal verification methodology，统一验证方法学）作为一种验证方法学，其本身具有完整的验证结构，随机测试的可用性强，可以根据不同的项目，只需要继承现有库函数中的类函数即可。同时，由于uvm是模块化的结构，每一个模块的功能都具有十分明确的意义，便于理解，具有高度的可复用性。不仅提高了验证的可靠性，更提高了验证效率，节约验证的时间成本，缩短了产品上市时间，使得产品更具有竞争力。

2、本发明在深入理解uvm验证结构的基础上，结合前端设计代码，对代码的功能正确性进行验证，在原有uvm验证架构基础上，根据设计模块的功能进行建模，并进行结果检查，提高了验证的可靠性和高效性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于uvm架构的三级页式虚拟地址和物理地址转换的验证方法和系统，使用uvm架构进行验证环境的搭建，在此基础上，根据设计的功能，进行参考模型的建模，进行结果比对。提升了验证的可靠性，提高了验证高效性，保证了验证的完备性和功能验证的正确性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于uvm架构的三级页式虚拟地址和物理地址转换的验证方法，该方法使用uvm架构对验证目标pcie协议转换接口模块的页式虚拟地址转换为物理地址的功能进行正确性验证；该方法包括如下：

3、通过专用验证ep vip模块主要实现dma请求的生成，并将该dma请求发送给pcie协议转换接口模块，并对pcie协议转换接口模块返回的响应进行监测，检查返回响应的正确性；同时将dma请求发送给dma参考模型模块；

4、通过pcie协议转换接口模块实现标准的pcie接口和自定义的接口之间的协议转换，接受由专用验证ep vip模块发送的dma请求，经过地址代换处理后，获得最终转换的物理地址，将结果发送给自定义协议接口模块，同时将虚拟地址的dma请求发往计分板模块，在计分板模块中模拟主存生成对应的各级页表项内容，便于之后的pcie协议转换接口模块使用；

5、通过dma参考模型模块，将专用验证ep vip模块发送的虚拟地址经过dma参考模型模块计算得到最终的物理地址，该物理地址被发送到计分板模块进行结果对比；

6、通过自定义协议接口模块，主要负责给接收pcie协议转换接口模块发送的经过地址代换的请求，并将其发送到计分板模块和dma参考模型模块进行结果比对，同时返回dma响应，该响应内容为计分板模块中生成的页表项，供pcie协议转换接口模块进行代换使用；

7、通过计分板模块，主要实现以下功能：

8、a)根据pcie协议转换接口模块发送的虚拟地址dma请求，生成相应的各级页表项供pcie协议转换接口模块地址代换使用；

9、b)对经过pcie协议转换接口模块处理过的虚拟dma请求和经过dma参考模型模块处理过的虚拟地址dma请求进行结果比对，检查pcie协议转换接口模块功能的正确性；

10、通过转换表项sequence模块，主要用于产生dma请求的响应，经过自定义协议接口模块发送给pcie协议转换接口模块。

11、优选的，所述专用验证ep vip模块将同一请求分别发送给pcie协议转换接口模块和dma参考模型模块，分别进行真实的虚拟地址处理和期望的虚拟地址处理，同时监测pcie协议转换接口模块返回的dma响应的正确性。

12、优选的，所述转换表项sequence模块内容即为根据dma请求的虚拟地址生成虚拟地址和物理地址之间的代换关系表表项。

13、优选的，所述转换表项sequence模块能够根据pcie协议转换接口模块的处理流程依次发送一级页表项、二级页表项和三级页表项。

14、优选的，具体包括如下：

15、步骤1：所述专用验证ep vip模块通过uvm环境触发激励生成机制，产生dma请求，将该dma请求分别发送给pcie协议转换接口模块和dma参考模型模块；

16、步骤2：所述pcie协议转换接口模块首先接收专用验证ep vip模块发送的dma请求，通过直拉线方式在计分板模块中通过buid_map函数和creat_map函数建立对应请求的一级、二级和三级页表表项；

17、步骤3：所述pcie协议转换接口模块接收专用验证ep vip模块的请求后，经过处理，第一次向计分板模块索要一级页表；

18、步骤4：所述转换表项sequence模块通过调用get_item函数将一级页表项从计分板模块中取出，经过自定义协议接口模块的driver发送给pcie协议转换接口模块进行一次处理；

19、步骤5：所述pcie协议转换接口模块接收转换表项sequence模块返回的一级页表，经过处理，向计分板模块索要二级页表；

20、步骤6：所述转换表项sequence模块通过调用get_item函数将二级页表项从计分板模块中取出，经过自定义协议接口模块的driver发送给pcie协议转换接口模块进行二次处理；

21、步骤7：所述pcie协议转换接口模块接收转换表项sequence模块返回的二级页表，经过处理，向计分板模块索要三级页表；

22、步骤8：所述转换表项sequence模块通过调用get_item函数将二级页表项从计分板模块中取出，经过自定义协议接口模块的driver发送给pcie协议转换接口模块进行三次处理；

23、步骤9：所述pcie协议转换接口模块接收转换表项sequence模块返回的三级页表，经过处理，获得最终代换的物理地址；

24、步骤10：所述pcie协议转换接口模块将物理地址发送到dma参考模型模块中，在dma参考模型模块中建立虚拟地址和物理地址的对应关系；同时pcie协议转换接口模块将最终代换结果通过自定义协议接口模块送往计分板模块中；

25、步骤11：所述计分板模块接收来自自定义协议接口模块和dma参考模型模块的处理结果，调用req_compare函数，对结果进行地址和数据的检查，判断实际处理结果和期望处理结果是否相同。

26、本发明还提供了一种基于uvm架构的三级页式虚拟地址和物理地址转换的验证系统，采用如上述所述的一种基于uvm架构的三级页式虚拟地址和物理地址转换的验证方法，该系统由专用验证ep vip模块、pcie协议转换接口模块、dma参考模型模块、计分板模块、自定义协议接口模块以及转换表项sequence模块构成。

27、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

28、本发明验证方法和系统包括专用验证ep vip模块（ep_env），pcie协议转换接口模块（dut），dma参考模型模块（dma_model），计分板模块（scoreboard），自定义协议接口模块（chip_env）以及转换表项sequence模块（page_seq）；ep_env通过uvm环境触发激励生成机制，产生dma请求，将该请求分别发送给dut和dma_model；根据dut发送的虚拟地址dma请求，生成相应的各级页表项供dut地址代换使用；表项page_seq通过调用get_item函数将二级页表项从scoreboard中取出，以dma响应的方式，经过chip_env的driver发送给dut进行三次处理；dut接收page_seq返回的三级页表，经过处理，获得最终代换的物理地址；dut将物理地址发送到dma_model中，在dma_model中建立虚拟地址和物理地址的对应关系；同时dut将最终代换结果通过chip_env送往计分板scoreboard中；scoreboard接收来自chip_env和dma_model的处理结果，调用req_compare函数，对结果进行地址和数据的检查，判断实际处理结果和期望处理结果是否相同。通过建立uvm架构的验证环境，加快验证的效率，提高了验证的覆盖率，极大程度上保证了电路的功能正确性。