SystemVerilog中的callback（回调）

在第二次systemverilog实验中，我看到有同学用到了callback函数，今天就是简单讲讲这个方法。

1、什么是callback

callback是SystemVerilog学习者的主要困惑点之一。许多人在许多论坛上都提出了相同的问题，但答案似乎并不能尽如人意。

我们可以将数据成员传递给任何函数。现在考虑一种情况，将一个函数（例如func1）作为数据成员传递给另一个函数（例如func2），并且得到所谓的callback。之所以称为callback，是因为函数func2现在可以在其代码函数func1中的任何地方调用。

如下图所示：

这个是一个基类，其中：

temp是一个方法
方法temp中的一些语句还调用了方法callback_1和callback_2，在这其中的两个方法都是虚方法，并不含有任何逻辑。
用户可以在派生类中将所需逻辑添加到方法callback_1和callback_2，不需要更改方法temp。

例如，“randomize”是systemverilog中的一个带有callback的内建方法。randomize方法通过在randomize()前后分别调用pre_randomize()和post_randomize()去实现callback。

方法将按照下面提到的顺序执行，

pre_randomize（）;
randomize（）;
pre_randomize（）;

2、如何实现callback

实现systemverilog中callback的一种方式如下：

编写一个方法，并且其中调用了其他的虚方法
编写被调用的虚方法，此方法中一般不含有任何逻辑

3、如何使用callback

方法如下：

派生类并且实现callback方法，重写虚方法的内容
通过派生类覆盖基类

4、使用范例

class abc_transactor;
virtual task pre_send(); endtask
virtual task post_send(); endtask

task xyz();
  // Some code here
  this.pre_send();
  // Some more code here
  this.post_send();
  // And some more code here
endtask : xyz
endclass : abc_transactor

class my_abc_transactor extend abc_transactor;
virtual task pre_send();
  ...     // This function is implemented here
endtask

virtual task post_send();
  ...     // This function is implemented here
endtask

endclass : my_abc_transactor

上述代码中，基类含有3个task，其中2个task声明为virtual并且没有任何逻辑，但是这2个task都被另外的task xyz（）调用，而xyz（）是已经有逻辑代码了的，在这其中，这2个virtual task就被称为callback class。

my_abc_transactor派生自abc_transactor类，并且实现了基类中没有添加任何逻辑的task，这样我们可以直接把需要执行的代码添加到virtual task中而不需要对其进行修改。

还是不懂？那么看个实例：

上图实现的是一个slaver driver，用来对master进行反馈。

其中包括以下组件：

slave_driver - Normal driver to drive response
- 响应类型为 OKAY, EXOKAY, SLVERR, DECERR
- slave_driver 被限制为始终发送OKAY响应以查看回调用法差异
slave_env -在其中创建了slave_driver的环境
basic_test - 发送正常响应
error_test - 具有回调方法的测试用例，用于生成错误响应
err_inject - 扩展的驱动程序类，用于实现回调方法

首先，编写slave_driver，并在其中添加空方法，放置挂钩以进行回调，在此示例中，由于需要在响应生成后立即对其进行更改，因此最好在调用randomize方法之后放置回调挂钩：

typedef enum {OKAY, EXOKAY, SLVERR, DECERR} resp_type;
 
class slave_driver;
  resp_type resp;
   
  //callback hook
  virtual task update_resp; 
  endtask
   
  //send response task
  task send_response;
    std::randomize(resp) with { resp == OKAY;};
    update_resp();//hook
  endtask
endclass

实现callback，首先派生类，完善virtual task：

class err_inject extends slave_driver;
  virtual task update_resp;
    $display("Injecting SLVERR");
    resp = SLVERR;
  endtask
endclass

使用callback，生成error_test：

program error_test;
  slave_env  env;
  err_inject err_driver;
   
  initial begin
    //Create env
    env = new();
    err_driver = new();
    //Overriding slave_driver by error_driver
    env.slv_driver = err_driver;
     
    //Calling run of env
    env.run();
  end
endprogram

其中slave_env如下：

class slave_env;
  slave_driver slv_driver;
  
  function new();
    slv_driver = new();
  endfunction
  
  //run task to call driver logic
  task run;
    
    repeat(2) begin //{
      slv_driver.send_response();
      $display("Slave generated response is %s",slv_driver.resp.name());
    end //}
  endtask
  
endclass

此外，还添加basic_test如下，以便进行比对：

program basic_test;
  slave_env env;
  
  initial begin
    //Create env
    env = new();
    
    //Calling run of env
    env.run();
  end
endprogram

在Synopsys VCS 2019.06下进行仿真