coverage report

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VCS仿真可以分成两步法或三步法， 对Mix language， 必须用三步法。我呢，因为运用都是简单的非mix language，所以经常用一步法，因为这样省劲，但是对于跑regression最好还是两步法。VCS对应的waveform工具有DVE和Verdi， DVE因为是原生的，所以VCS对DVE非常友好。但DVE已经过时了，其对uvm等新feature支持的不好。Verdi是Debussy公司的产品，现在已被Synopsys收购并着力发展，说以Verdi是未来的潮流。所以此文的dump fsdb波形和查看coverage都用verdi. 具体来说VCS两步是：

1. 编译verilog文件成为一个可执行的二进制文件命令为：vcs source_files

2. 运行该可执行文件：./simv

当然，类似于NC,也有一步运行方式，那就是加-R，表示编译后立即执行。

VCS使用使用实例

我的此例子涉及task和$value$plusargs等verilog语法，这里(https://blog.csdn.net/limanjihe/article/details/52325930)可以复习下。此例子的vcs命令是：

vcs --sverilog -R -fsdb -ucli -do run_vcs.tcl -cm line+tgl+branch+assert -cm_name test1 +test_name=test1 tb_top.v
vcs -sverilog -R -fsdb -ucli -do run_vcs.tcl -cm line+tgl+branch+assert -cm_name test2 +test_name=test2 tb_top.v
verdi -cov -covdir simv.vdb/ &  

简单解释一下这里的选项：

-sverilog是说支持sv语法；
-R表示编译后立即执行；
-fsdb表示dump fsdb文件
-ucli -do run_vcs.tcl表示要执行这个仿真tcl控制;
-cm line+tgl+branch+assert表示 coverage覆盖line/toggle/branch/assert ；
-cm_name test1表示生成coverage的一个test的目录名称test1（仿真后会生成simv.vdb/snps/coverage/db/testdata/test1）；
+test_name 表示要传递给TB一个test_name 参数。

例子的verilog代码文件top_tb.v :

module tb_top();
reg clk, rst, load;
wire [3:0] out;
always #5 clk=~clk;

reg [255:0] test_name;
initial
begin
    clk=1'b0; rst=1'b0; load=0;
    #30;
    $value$plusargs('test_name=%s',test_name);
    if(test_name=='test1')
        test1;
    else if(test_name=='test2')
        test2;
    #70;
    $finish;
end

task test1;
    rst=1'b1;
    #10 load=0;
endtask

task test2;
    rst=1'b1; load=1;
    #10 load=0;
endtask

counter u_counter(.reset(rst),
    .clk(clk),
    .load(load),
    .load_value(4'h8),
    .q(out));
endmodule

module counter(reset,clk,load,load_value,q);
input reset,clk;
input load;
input [3:0] load_value;
output[3:0] q;
reg[3:0]q;
reg[3:0]count;

always@(posedge clk)
    if(!reset) 
        q<=4'h0;
    else if(load)
        q<= load_value;
    else if(q==4'b1111)
        q<=4'b0;
    else
        q<=q+1;
endmodule

run_vcs.tcl:
config timebase 1ns
scope tb_top
run 1ns
call \$fsdbDumpfile('counter.fsdb');
call \$fsdbDumpvars(0,tb_top);
call \$fsdbDumpSVA;
# Run to completion
run
quit

这个例子运行后，产生simv.vdb/snps/coverage/db/testdata/test1 和simv.vdb/snps/coverage/db/testdata/test2两个 test的coverage文件，用verdi打开是这样的界面：

VCS仿真和多个test用urg工具生成coverage文件，verdi查看VCS中的覆盖率分析
VCS在仿真过程中，也可以收集Coverage Metric。其中覆盖率类型有：

1. Code Coverage：包括line,condition, branch, toggle和FSM coverage。
2. Functional Coverage：包括covergroup，assert 。

Coverage Database的产生：包含所有的有关coverage的信息，默认放在simv.vdb文件夹下。db中的默认路径是：

snps/coverage/db/testdata/line.verilog.data.xml　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
                          fsm/cond/tgl/branch等xml信息。

在编译命令中：
vcs [cover_options] [compile_options] source.v
[cover_options]可以是：

-cm line+cond+tgl+fsm+branch+assert
-cm_dir在compile options中改变simv.vdb文件夹的位置。
-cm_name指定testname。主要改变testname在db中的命名。

在仿真过程中：
simv [cover_options] [run_options]
[cover_options]可以是：-cm line+cond+tgl+fsm+branch+assert
[run_options]指定runtime options。

Coverage Reports的产生：
使用工具URG（Unified Report Generator）产生html格式文件。
urg -dir dir1 [urg_option] -dbname merge

使用DVE的GUI界面。
dve -cov -dir

使用verdi的gui界面。
verdi -cov -covdir
　　 verdi -cov -h，打印coverage mode下的帮助信息

其他的vcs编译和仿真中的option：

　　-cm_hier，在编过程中，指定收集coverage的scope。（格式可以包含正则表达式，语句可以+tree -tree -moduletree等）
　　-cm_assert_hier，在编译过程中，只是指定不收集coverage的assert hier。其中hier的表示，+/- module，+/- tree，+/-assert
　　-cm_count，在gui和urg report中，显示次数，比如toggle的次数。
　　-cm_glitch period，不收集一定范围的glitch的coverage。simulation option
　　-cm_start/stop，指定coverage收集的时间，simulation option coverage group相关的option；
　　-covg_disable_cg，关闭所有的coverage group的收集urg生成report中的option：
　　-dir，指定需要拿到的db的hier，
　　-dbname，指定输出的merge db的hier
　　-elfile，指定exclusive的file，这样更好计算coverage。
　　-elfilelist 忽略中每一个.el文件。（Specifies a file containing a list of exclude files）
　　-noreport，不输出最终的report，只是merge db
　　-format text/both，指定report的输出格式
　　-matric [line，cond，fsm，tgl，branch，assert]执行计算的coverage类型
　　-parallel，并行merge
　　-full64，以64bit的程序进行merge
　　-plan，-userdata，-userdatafile，-hvp_no_score_missing，指定hvp相关的生成信息。

实际工程中urg除了生成coverage报告，还经常要把几个仿真产生的vdb文件merge到一起，三个目的：

1. 实现比较高的coverage
2. 让verdi load coverage速度大大提高（我们几百个test下来，merge后load只要几分钟，而不merge需要半个到一个小时）
3. 不同level testbench跑出来的结果需要merge到一起（前公司用过把block的merge到system level）
   这个merge+生成coverage命令大体是这样的
   urg -full64 -metric line+tgl+cond+fsm+assert+branch -warn none -dbname .vdb -dir simv.vdb -elfile 
   注意：其中-dir之后的第一个vdb会被认为是base data，如果产生其他vdb的RTL与base不同，将不能被Merge进来
   verdi查看coverage命令：**verdi -cov -covdir .vdb &**

如下是某个工程中使用的生成coverage并merge若干vdb文件到vcs_sim_exe_total.vdb的命令：

urg -full64 -parallel -show ratios -show tests -dir /proj/vcs_sim_exe_merge.vdb /proj/vcs_sim_exe _bak.vdb -hier /proj/dut_hier -elfilelist /proj/elfilelist.el -plan /proj/vplan/DUT.hvp -dbname /proj/vcs_sim_exe_total.vdb -report /proj/rpt/4332 -log /proj/gen_cov_dut.log

这里特别说明下这个选项： -hier /proj/dut_hier
-hier表示只针对dut_hier中定义的（URG has an option, -hier, that accepts a subset of the controls that can be used in the compile-time -cm_hier file.）spec说不太常用。

参考文献：
https://www.baidu.com/link?url=DCf5uEsmPEps3u-422ETdJSLGaD6mlBwI6smTGOq7AkUtxUSVq1X4UGqDvym6-NK55EcCVAsDEPjqRUTsh4G4a&wd=&eqid=995ddaf40000e04a000000055e65da74
https://blog.csdn.net/wonder_coole/article/details/79618696
https://www.cnblogs.com/-9-8/p/4478833.html
https://blog.csdn.net/kevindas/article/details/81462217
https://blog.csdn.net/gsjthxy/article/details/88429983