SystemC静态规则检查

      设计规则是指设计中不能够违反的设计法则，如一个sc_signal<T>只能被一个进程驱动，一个sc_fifo<T>只能连接一个读端口和一个写端口等。在设计中进行规则检查能够尽早发现设计中产生的一些不合理性。

      设计规则检查分为静态规则检查和动态规则检查。静态规则检查是指在系统运行前进行的静态检查，比如一个sc_fifo<T>只能连接一个读端口和一个写端口的检查。但是只有静态规则检查是不够的，有些规则检查必须在运行时间进行，这就是动态规则检查。比如一个sc_signal<T>只能被一个进程驱动这样的规则只能在运行时通过动态的进行检查。

      作为SystEMC的用户，首先要了解有哪些设计规则，在设计中不能够违反这些规则。其次用户在实际设计中也可以使用设计规则检查，以使自己的代码更好的满足设计要求。

      首先我们来看一个静态规则检查的例子。下面是基本通道sc_fifo<T>的静态规则检查部分的源代码：

1. template <class T>  
2. inline 
3. void 
4. sc_fifo<T>::register_port( sc_port_base& port_,  
5.                 const char* if_typename_ )  
6. {  
7.    sc_string nm( if_typename_ );  
8.     if( nm == typeid( sc_fifo_in_if<T> ).name() ) {  
9.     // only one reader CAN be connected  
10.     if( m_reader != 0 ) {  
11.        SC_REPORT_ERROR( SC_ID_MORE_THAN_ONE_FIFO_READER_, 0 );  
12.    }  
13.    m_reader = &port_;  
14.    } else {  // nm == typeid( sc_fifo_out_if<T> ).name()  
15.     // only one writer can be connected  
16.     if( m_writer != 0 ) {  
17.        SC_REPORT_ERROR( SC_ID_MORE_THAN_ONE_FIFO_WRITER_, 0 );  
18.    }  
19.    m_writer = &port_;  
20.    }  
21. } 

      SystEMC约定：当一个端口与一个通道相连接，这时相应通道的:register_port（）函数就会被调用。用户可以自己重载这个函数进行专门的静态设计规则检查。这里typeid( sc_fifo_in_if<T> )返回类型为const type_info&。下面是type_info的定义如下：

1. class type_info {  
2. publIC:  
3.   virtual ~type_info();  
4.    int operator==(const type_info& rhs) const;  
5.   int operator!=(const type_info& rhs) const;  
6.   int before(const type_info& rhs) const;  
7.    const char* name() const;  
8.    const char* raw_name() const;  
9. private:  
10.    ...  
11. }; 

      这是编译器保存类型信息的数据结构。name()函数返回该结构的类型，当此类型与nm相等，这说明有一个合法的读端口要连接到通道sc_fifo<T>。但如果此时m_reader不为空，则说明在此之前已经有一个合法的读端口连接到sc_fifo<T>，这就违反了sc_fifo<T>只能连接一个读端口的原则，对于写端口也是同样的道理。

      下面我们来看看sc_signal<T>如何进行静态规则检查，要检查的规则为：只允许有一个sc_out<T>类型的端口连接到sc_signal<T>上。

      下面是类sc_signal<T>检查该规则的代码：

1. template <class T>  
2. inline 
3. void 
4. sc_signal<T>::register_port( sc_port_base& port_, const char* if_typename_ )  
5. {  
6. #ifdef DEBUG_SYSTEMC  
7.     sc_string nm( if_typename_ );  
8.     if( nm == typeid( sc_signal_inout_if<T> ).name() ) {  
9.     // an out or inout port; only one can be connected  
10.     if( m_output != 0 ) {  
11.        sc_signal_invalid_writer( name(), kind(),  
12.                       m_output->name(), port_.name() );  
13.    }  
14.    m_output = &port_;  
15.    }  
16. #endif  
17. } 

      与sc_signal<T>对应的是sc_signal_rv<N>，它允许任意多个sc_in<T>、sc_out<T>和sc_inout<T>与它相连。

      通过重载register_port()，用户可以定义自己所需要的静态规则检查。

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