initial begin-end真的是仿真最早执行的吗？
systemverilog中，initial begin-end是仿真开始就会执行的代码块。比如uvm的test入口函数run_test，一般就是在initial begin-end中调用。还有一些tb会在initial begin-end中使用fork join_none，用于创建一些仿真中的后台进程，如时钟产生，后门驱动等。
那么initial begin-end真的是仿真最早执行的吗？
如果是消耗仿真时间的，那initial begin-end中的代码是仿真开始最早执行的。如果不消耗仿真时间，那还有一种代码会早于initial begin-end执行。
static property/function !!!
static类型变量，无论是全局变量，还是class内部参数，会在仿真开始前确定其初始值。如果该初始值是一个由static类型的function返回值决定，则该function的代码会在initial begin-end前执行完毕。
可以参考如下的测试：
import uvm_pkg::*;`include uvm_macros.svhclass static_wrapper; static bit fst_flag = cls_func_before_initial(static_wrapper: fst_flag); static bit snd_dlag = cls_func_before_initial(static_wrapper: snd_flag); static function bit cls_func_before_initial(string x); int cnt; cnt++; $display(cls_func_before_initial: ,x,@,$time); return 1; endfunctionendclassstatic function bit glb_func_before_initial(string x); int cnt; cnt++; $display(glb_func_before_initial: ,x,@,$time); return 1; endfunctionclass test extends uvm_test; `uvm_component_utils(test) function new(string name=test,uvm_component parent = null); super.new(name,parent); endfunction virtual task main_phase(uvm_phase phase); super.main_phase(phase); phase.raise_objection(this); uvm_top.print(); phase.drop_objection(this); endtaskendclassprogram tb_top; static bit thd_flag = glb_func_before_initial(thd_flag); initial begin $display(initial begin... @,$time); run_test(test); $display(initial end... @,$time); endendprogram
仿真结果如下：
cls_func_before_initial: static_wrapper: fst_flag@ 0cls_func_before_initial: static_wrapper: snd_flag@ 0glb_func_before_initial: thd_flag@ 0initial begin... @ 0uvm_info @ 0: reporter [rntst] running test test...-------------------------------------name type size value------------------------------------- uvm_root - @172 uvm_test_top test - @336 -------------------------------------uvm_info /apps/vcsmx/vcs/s-2021.09//etc/uvm-1.2/src/base/uvm_report_server.svh(904) @ 0: reporter [uvm/report/server] --- uvm report summary ---** report counts by severityuvm_info : 2uvm_warning : 0uvm_error : 0uvm_fatal : 0** report counts by id[rntst] 1[uvm/relnotes] 1$finish called from file /apps/vcsmx/vcs/s-2021.09//etc/uvm-1.2/src/base/uvm_root.svh, line 527.$finish at simulation time 0
可以看到cls_func_before_initial和glb_func_before_initial两个function都会在initial begin-end前执行。
上面的例子也可以看到，在run_test之后的代码块并不会执行，这是因为run_test执行结束后，uvm机制会直接调用$finish函数结束仿真。
其实在uvm中，已经利用了static变量的初始化这一特性。uvm的工厂模式中，使用uvm_component_utils/uvm_object_utils向工厂中注册组件时，就利用了这一特性。逐层展开uvm_component_utils宏时，可以看到如下的代码：
class uvm_component_registry #(type t=uvm_component, string tname=) extends uvm_object_wrapper;//.... local static this_type me = get(); static function this_type get(); if (me == null) begin uvm_coreservice_t cs = uvm_coreservice_t::get(); uvm_factory factory=cs.get_factory(); me = new; factory.register(me); end return me; endfunction//....
思路打开，利用static变量初始化这一特性，可以尝试更多的应用。
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如果是消耗仿真时间的，那initial begin-end中的代码是仿真开始最早执行的。如果不消耗仿真时间，那还有一种代码会早于initial begin-end执行。
static property/function !!!
static类型变量，无论是全局变量，还是class内部参数，会在仿真开始前确定其初始值。如果该初始值是一个由static类型的function返回值决定，则该function的代码会在initial begin-end前执行完毕。
可以参考如下的测试：
import uvm_pkg::*;`include uvm_macros.svhclass static_wrapper; static bit fst_flag = cls_func_before_initial(static_wrapper: fst_flag); static bit snd_dlag = cls_func_before_initial(static_wrapper: snd_flag); static function bit cls_func_before_initial(string x); int cnt; cnt++; $display(cls_func_before_initial: ,x,@,$time); return 1; endfunctionendclassstatic function bit glb_func_before_initial(string x); int cnt; cnt++; $display(glb_func_before_initial: ,x,@,$time); return 1; endfunctionclass test extends uvm_test; `uvm_component_utils(test) function new(string name=test,uvm_component parent = null); super.new(name,parent); endfunction virtual task main_phase(uvm_phase phase); super.main_phase(phase); phase.raise_objection(this); uvm_top.print(); phase.drop_objection(this); endtaskendclassprogram tb_top; static bit thd_flag = glb_func_before_initial(thd_flag); initial begin $display(initial begin... @,$time); run_test(test); $display(initial end... @,$time); endendprogram
仿真结果如下：
cls_func_before_initial: static_wrapper: fst_flag@ 0cls_func_before_initial: static_wrapper: snd_flag@ 0glb_func_before_initial: thd_flag@ 0initial begin... @ 0uvm_info @ 0: reporter [rntst] running test test...-------------------------------------name type size value------------------------------------- uvm_root - @172 uvm_test_top test - @336 -------------------------------------uvm_info /apps/vcsmx/vcs/s-2021.09//etc/uvm-1.2/src/base/uvm_report_server.svh(904) @ 0: reporter [uvm/report/server] --- uvm report summary ---** report counts by severityuvm_info : 2uvm_warning : 0uvm_error : 0uvm_fatal : 0** report counts by id[rntst] 1[uvm/relnotes] 1$finish called from file /apps/vcsmx/vcs/s-2021.09//etc/uvm-1.2/src/base/uvm_root.svh, line 527.$finish at simulation time 0
可以看到cls_func_before_initial和glb_func_before_initial两个function都会在initial begin-end前执行。
上面的例子也可以看到，在run_test之后的代码块并不会执行，这是因为run_test执行结束后，uvm机制会直接调用$finish函数结束仿真。
其实在uvm中，已经利用了static变量的初始化这一特性。uvm的工厂模式中，使用uvm_component_utils/uvm_object_utils向工厂中注册组件时，就利用了这一特性。逐层展开uvm_component_utils宏时，可以看到如下的代码：
class uvm_component_registry #(type t=uvm_component, string tname=) extends uvm_object_wrapper;//.... local static this_type me = get(); static function this_type get(); if (me == null) begin uvm_coreservice_t cs = uvm_coreservice_t::get(); uvm_factory factory=cs.get_factory(); me = new; factory.register(me); end return me; endfunction//....
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