验证基础技巧记录（五）randomization

随着设计的愈发庞大，其所具有的functions和features也越来越多，directed test难以囊括所有的features，且定向测试的编写耗费时间，难以维护，仅能cover我们能想象的功能点；

人类无法想象所有可能的情况。

通过random，可以cover我们能想象的features，还能cover一些corner case（灰色地带）；

通过随机可以测试人脑想不到的corner case，从而发掘corner情况下design的bug。

contrainted random testcases,CRT

约束是为了随机结果更有效，过滤不可能发生的情况，提高simulation的效率；

sv的随机：

　　1.随机变量；

　　2.约束块；

　　3.自建的随机系统函数；

　　　　handle.randomize();

　　　　std::randomize()

　　　　　　可以在类里使用std::randomize(this);

　　　　　　也可以在外部或内部使用std::randomize(variable);

　　　　　　局限性

　　　　　　1.std::randomize(variable) 只考虑其内联约束，否则将考虑其声明的默认范围进行随机化。

　　　　　　2.std::randomize(this) 仅适用于随机化类变量。但这个函数不会考虑在任何函数中声明的局部变量，因此在随机化过程中有更大的可能遗漏某些数据。

　　　　　　3.std::randomize(variable) 仅适用于局部声明的变量。它不能在其他函数或类中访问。

随机对象只能是整数类型，不能是wire或string，会产生语法错误；

代码：

1.handle.randomize()时，会根据约束随机化对象所有的随机成员变量，所有被启用的约束也会生效；

*如果启用的约束块对非随机描述的变量进行了约束，是可能产生语法错误的；

*准确的说，是由于非随机描述的变量初值可能是0或者别的什么，而他们本身无法被随机导致了求解器无法调整他们的数值来求解，这就导致了语法错误；

*上述错误主因是求解器无法求解；

2.使用std::randomize可以无视类内约束进行求解，但也可以手动添加一些额外约束；

3.仅单独传参的时候可以使用约束块对非随机变量进行随机化；

4.同样是求解器问题，多个随机变量在约束块彼此挂钩时，如果只随机化其中一个很可能导致出错，因为他们的初值都是0的情况无法在只对其中一个数求解时让他满足<0这种条件；

5.基于4的情况，一般需要先对整体进行随机化，确保每个变量的数值在可以满足问题的区间之中，再对单个变量进行随机化，这样最不济也能返回原值；

6.rand变量也可以用static修饰，静态随机变量被所有实例共享，他们访问的是同一块空间；

7.randomize失败时，pose_randomize不会被执行；

8.randmoize失败时，constaint并不生效，且随机变量保持原值；这个本质上是求解器求解失败了，对多个变量随机化失败则都保持原值；

9.randomize是内建函数，无法被override；但是pre_randomize和post_randomize是可以被overwrite的；

10.constraint使用{}包裹，与function和task不同；（但是与coverpoint 的bin相同）

11.constraint也是class的成员，可以被继承，同名会被overwrite；

12.非rand类型的变量也能被随机和约束，但是其初值是0，容易导致随机化失败；

（应用手段，basic_test中，规定某个非rand变量数值需要在某个范围，此时和如果后续修改让其不满足约束，随机化就会报错，形成一个提醒的作用）；

13.constraint也能对size等函数结果或表达式进行约束；这本质上是一个求解；

14.constraint所支持的单个关系符：< <= == >= >

15.inside的对象可以是数组；

16.dist的对象可以是常量和变量，也可以从外界传入；

　　randc无法通过dist约束；

17.unique约束(唯一修饰符)

　　unique{range_list;}

　　添加唯一修饰符的变量随机出来的数值是唯一的；

　　constraint u1{  unique {b,a[2:3],excluded}; }

　　constraint u2{ excluded == 5;}

18.等效操作符<->

　　其被定义为：A<->B 等效于 ((A->B)&&(B->A))

　　即，A为真，B的约束成立；B为真，A的约束成立；

　　这个约束要求求解器找到这两个约束同时成立或同时不成立的解；

　　例如(A==5)<->(B==3)

　　当额外约束A = 5时，B一定等于3；

　　当额外约束A 不为 5的时候，B一定不为3；

19.constraint block也能被修饰为static格式；

　　和静态变量一样。修饰为static的约束块所有的句柄都可见，并且看到的都是同一个约束块；

　　因此，使用constraint_mode(0)关掉静态约束块，则所有派生类所访问的静态约束块都会被关掉；

20.constraint的约束表达式允许使用函数的返回值；

　　但，所调用的函数的参数列表不允许包含output和ref类型；可是const ref是允许的；（不允许在约束块中直接修改传入变量的数值，也就是只读）

　　函数不可以使用rand_mode()和constraint_mode()，不允许通过约束，实现随机化随机的开关；

21.数组的约束

　　通过foreach可以实现对数组的每个元素进行约束；

　　除了约束数组里的元素，也可以约束数组的size；

22.rand_mode()用于控制随机变量的active和inactive；

　　默认的rand变量都是active的；

　　handle.variable.rand_mode(0);

　　关闭某个rand变量的随机开关；

23.constraint_mode()同上；

　　handle.constraint_name.constraint_mode(0);

24.sv自带的random function无法返回超过32位的数据，如果有需求，得手动开发以满足自己的需要；

25.function