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1. Direct Programming Interface (DPI)

1.1. 综述

分析SystemVerilog或者外来语言的源程序的时候只需要相应的编译器。不同的编程语言可以用来支持同一种SystemVerilog layer。现今，SystemVerilog3.1只定义C语言的外来接口。

定义这样的接口是从两方面考虑的。在方法学上要求异类的系统里应该允许有些部分是用SystemVerilog以外的语言来写的。而在另一方面，又有实际的需求以便容易且有效的将已经写好的代码，通常是C或者C++，连接到系统里来，而无需了解PLI或者VPI的知识和Overhead。

DPI遵从黑盒的原则：一个component的规范和实现是清晰分开的，具体的实现对系统来说是透明的。因此，具体实现采用的编程语言也是透明的，尽管标准现在只是定义了C的连接语义。SystemVerilog代码和外来语言代码的分离是建立在SystemVerilog中采用函数作为自然的包装单元基础上的。大体上，任何函数可以被看作黑盒，然后可以被透明的用SystemVerilog或者外来语言来实现，而无需修改相应的调用。

1.1.1. 函数

DPI允许直接的跨语言的函数调用。外来语言实现的函数可以在SystemVerilog里面调用；这样的函数成为imported function。允许在外来语言里面调用的SystemVerilog函数应该在export申明中指定。DPI允许将SystemVerilog的数据通过函数的参数和结果的方式在不同的domain之间传递，而没有固有的性能影响。

所有的在DPI里使用的函数都是非阻塞的，就像普通的SystemVerilog的函数一样。除了数据交换和显式的控制传递以外，DPI没有其他的同步方法。

每一个imported函数都需要申明。imported function的申明又称为import declaration。它和SystemVerilog的函数申明非常类似。在任何允许定义SystemVerilog函数的地方都允许出现import declaration。一个import declaration相当于定义了SystemVerilog函数，而具体的实现是用外来语言的。一个外来的函数可以用来实现多个SystemVerilog的函数（这在为一个相同的基本函数提供不同的默认参数时很有用），但一个给定的SystemVerilog的函数名在同一个范围内只能使用一次。imported function可以有零到多个input, output和inout形式参数，也可以返回一个结果或者定义为void函数。