SystemVerilog中的Semaphores
systemverilog中semaphore（旗语）是一个多个进程之间同步的机制之一，这里需要同步的原因是这多个进程共享某些资源。
举一个场景：soc中的,cpu和dma都希望去访问相同地址的内存空间。实际的情况可能是cpu的访问覆盖dma的访问，或者相反。
简而言之，这其中存在着冲突，这也是systemverilog中semaphore的应用场景。
如果cpu访问某个地址，cpu会先锁住这块地址空间，等到cpu访问完成才会解锁，这个互斥锁可以通过semaphore来实现。在cpu锁住这个块地址空间期间，dma是无法访问的。
semaphore的相关用法如下：
1、声明一个旗语。
semaphore semaphore_name;
2、声明旗语中互斥锁的个数，默认是0。
function new (int keycount = 0);
3、获取互斥锁，默认是1。
task get (int keycount = 1);
4、回收互斥锁，默认是1.
function void put (int keycount = 1);
5、获取互斥锁，默认是1。和get()的区别是try_get ( )是non-blocking的。
function int try_get (int keycount = 1);
semaphore示例：
module sema; bit [7:0] mem [0:3]; int i, data; semaphore s1; initial begin s1 = new (1); //create semaphore with 1 key fork dma_write; cpu_read; join end task dma_write; if (s1.try_get(1)) //non-blocking. locks (gets) $display($stime,,, dma gets a key from semaphore); else wait (s1.try_get(1)); //dma writes data for (i=0; i < 4; i++) begin mem[i] = $urandom; $display($stime,,, dma write[%0d] = %0d,i,mem[i]); end #5; //do something else s1.put(1); //dma releases (puts) the key $display($stime,,, dma puts the key into semaphore); endtask task cpu_read; #0; s1.get (1); //wait to get the key - blocking $display($stime,,, cpu gets the key from semaphore); //cpu reads data for (i=0; i < 4; i++) begin data = mem[i]; $display($stime,,, cpu read[%0d] = %0d,i,data); end endtaskendmodule
上面的例子中有两个并行的进程dma_write和cpu_read。
一开始dma拿到互斥锁后，写入4次。后面cpu拿到互斥锁后，再读取这些值。因为无法保证开始时刻dma先拿到互斥锁，还是cpu拿到互斥锁，所以加上了#0。
仿真log:
0 dma gets a key from semaphore 0 dma write[0] = 36 0 dma write[1] = 129 0 dma write[2] = 9 0 dma write[3] = 99 5 dma puts the key into semaphore 5 cpu gets the key from semaphore 5 cpu read[0] = 36 5 cpu read[1] = 129 5 cpu read[2] = 9 5 cpu read[3] = 99 v c s s i m u l a t i o n r e p o r t
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简而言之，这其中存在着冲突，这也是systemverilog中semaphore的应用场景。
如果cpu访问某个地址，cpu会先锁住这块地址空间，等到cpu访问完成才会解锁，这个互斥锁可以通过semaphore来实现。在cpu锁住这个块地址空间期间，dma是无法访问的。
semaphore的相关用法如下：
1、声明一个旗语。
semaphore semaphore_name;
2、声明旗语中互斥锁的个数，默认是0。
function new (int keycount = 0);
3、获取互斥锁，默认是1。
task get (int keycount = 1);
4、回收互斥锁，默认是1.
function void put (int keycount = 1);
5、获取互斥锁，默认是1。和get()的区别是try_get ( )是non-blocking的。
function int try_get (int keycount = 1);
semaphore示例：
module sema; bit [7:0] mem [0:3]; int i, data; semaphore s1; initial begin s1 = new (1); //create semaphore with 1 key fork dma_write; cpu_read; join end task dma_write; if (s1.try_get(1)) //non-blocking. locks (gets) $display($stime,,, dma gets a key from semaphore); else wait (s1.try_get(1)); //dma writes data for (i=0; i < 4; i++) begin mem[i] = $urandom; $display($stime,,, dma write[%0d] = %0d,i,mem[i]); end #5; //do something else s1.put(1); //dma releases (puts) the key $display($stime,,, dma puts the key into semaphore); endtask task cpu_read; #0; s1.get (1); //wait to get the key - blocking $display($stime,,, cpu gets the key from semaphore); //cpu reads data for (i=0; i < 4; i++) begin data = mem[i]; $display($stime,,, cpu read[%0d] = %0d,i,data); end endtaskendmodule
上面的例子中有两个并行的进程dma_write和cpu_read。
一开始dma拿到互斥锁后，写入4次。后面cpu拿到互斥锁后，再读取这些值。因为无法保证开始时刻dma先拿到互斥锁，还是cpu拿到互斥锁，所以加上了#0。
仿真log:
0 dma gets a key from semaphore 0 dma write[0] = 36 0 dma write[1] = 129 0 dma write[2] = 9 0 dma write[3] = 99 5 dma puts the key into semaphore 5 cpu gets the key from semaphore 5 cpu read[0] = 36 5 cpu read[1] = 129 5 cpu read[2] = 9 5 cpu read[3] = 99 v c s s i m u l a t i o n r e p o r t
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