zh explanation architecture

English · 源文档 / Source

架构：从语言定义到原生执行

xcomm 为验证框架提供仿真运行组件。语言前端定义等待条件与 CoverPoint/CoverBin，将它们编译为表达式、时序程序和覆盖率描述；xcomm 在 C++ 中执行匹配和统计。DUT 通过信号读写与时钟接口连接到模拟器。

flowchart TD
    F[语言前端 / DSL] --> I[表达式与 Trigger Program 描述]
    I --> E[XEngine 调度与注册]
    D[DUT + XData / XClock] <--> E
    E --> K[Trigger 匹配核心]
    K --> H[普通事件 hits]
    K --> C[Coverage 分类与统计]
    C --> S[Snapshot]

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Trigger 与 Coverage 为什么共享核心

XTriggerProgram 描述 Expression、Sequence 或 FSM，包括事件模式和重叠容量；运行中的历史由独立 execution 持有。普通 Trigger 将匹配结果转换为等待事件，Coverage 将相同匹配结果转换为 bin 计数、Illegal/Ignore 分类和 Cross 统计。

Coverage 复用 Trigger 的程序描述、验证和匹配过程。普通 Trigger 命中后返回事件，Coverage 命中后更新统计。CoverPoint 定义观察对象、采样门控和统计上下文；CoverBin 归属于一个 point，并携带 program、终态选择和分类策略。运行时将匹配机制和统计策略分开，方便前端生成 IR。

同一点中 program 完全等价的 bins 可共享执行，仍各自计数。不同点或注册保留独立历史。Cross 只关联同次采样中先前 Value 点的 Normal 命中；Pattern 的跨点完成关联目前不在协议中。详见 Coverage。

谁推进 clock

XClock 负责 DUT 的写入、边沿更新、读取和回调。XEngine 取得时钟控制权后调用它的原生半周期入口，在稳定相位运行表达式和 matcher，再返回 hits。前端调用 RunUntil，engine 推进 clock，并在需要处理事件时返回给前端。

构造 engine 不接管时钟，便于手动初始化。AcquireClock 后直到清理并 ReleaseClock，所有手动驱动都被拒绝，包括两次 RunUntil 之间的暂停。这个限制避免一个执行上下文漏掉另一路推进造成的事件；这套所有权用于协调单线程调度。

Monitor 则是独立的边沿回调接口：Attach 安排检查，BindXClock 指定命中后停止哪些时钟。Attach/Detach 管理回调注册寿命；不会把 Monitor 转换成 engine 的注册 handle。

表达式和生命周期

ExprEngine 同时提供旧 uint64 节点、完整宽度比较和 typed Bits/Bool 节点。typed 算术和 Coverage 复用同一表达式图、XData 字节及公共比较算法。NewBits 显式表达 width/sign/cast；文本 CompileExpr 保持旧数值语义。

表达式 root 是图内索引。Collect/CollectExpressions 在停止运行的安全点删除不可达节点并返回映射；engine 自动保留占槽注册和 Coverage 引用，前端负责额外 roots 及其映射。回收保留 matcher 历史和计数，不拥有或释放借用的 DUT 信号。

源码职责

目录/入口	职责与边界
include/xspcomm/xdata.h、xport.h、xclock.h	信号、端口和时钟接口
xexpr.h、xpattern.h、xcoverage.h、xengine.h	表达式、匹配描述、覆盖率描述、运行入口
runtime/types.h	phase/handle/hit/result 协议；不依赖时钟实现
common/	比较、精确宽度内存访问、字符串/内存及公共模板需要的辅助类型
monitor/、xmonitor.h	条件、范围、表达式、文本 FSM 与打印回调
src/data/	存储、值/比较、native/DPI/VPI backend、PinBind；native_memory.h 为私有适配器
src/core/	clock、port、协程、YAML 配置；YAML 库不进入公共头依赖
src/expr/	图构造、标量/typed 求值、编译与回收
src/trigger/	程序验证、单 execution 推进、重叠 matcher、普通注册；不依赖 Coverage
src/coverage/	Coverage 执行状态、注册、分类和计数
src/runtime/	相位循环和共有注册寿命；私有 Watcher 组合 trigger 与可选 coverage 状态
swig/	公共及语言特定包装；原生与 JS 源文件清单共用 cmake/Sources.cmake
integrations/tlm/	SystemC/UVM 桥源码 SDK
tests/{unit,bindings,integration,fixtures}	原生、语言、模拟器测试和配置数据
third_party/	带原许可证的 fkYAML/Catch2

安装 SDK 包含 include/xspcomm 和生成的 xconfig.h。纯实现头留在 src，不安装；公共模板需要的辅助头放在 common，内部命名空间仍可使用 detail。详见性能说明和贡献指南。