Behavioral Modeling in HW/SW Co-design Using C++ Coroutines

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摘要
The document discusses the use of C++ coroutines in hardware-software co-design, focusing on behavioral modeling. Coroutines are presented as a powerful tool for creating complex parallel models and state machines, making code easier to write and read, especially for hardware-focused developers. The text highlights their advantages in handling parallelism, scalability, and integration between software and hardware implementations. It also mentions the use of concurrency libraries like concurrencpp to support coroutine-based modeling, emphasizing their applications beyond execution and workloads, particularly in modeling and testing. Finally, it offers best practices to avoid common issues like deadlocks in coroutine-based designs.
AI总结
《Behavioral Modeling in HW/SW Co-design Using C++ Coroutines》摘要如下：本文由Jeffrey E. Erickson和Sebastian Schönberg在cppcon 2023上发表，主要探讨了在硬件和软件协同设计（HW/SW Co-design）中使用C++协程进行行为建模的方法及其优势。 ### 核心观点： 1. 协程的优势： - 协程是建模的强大工具，提供语法糖，简化了状态机和复杂代码的编写。 - 支持以更直观的方式处理并行性，类似RTL（Register-Transfer Level）。 - 对于硬件背景的开发者更易读，适合模拟复杂的硬件交互。 2. 协程的应用场景： - 不仅适用于执行和工作负载，还广泛应用于建模和测试领域。 - 可以在SW和HITL（Hardware-in-the-Loop）实现之间无缝切换。 3. 挑战与解决方案： - 协程缺乏全面的标准库支持，文中使用了concurrencpp库来实现。 - 在编写协程时，需避免死锁，建议遵循安全模式，如避免无延迟的循环或简单的co_await周期。 ### 问题与解决方法： - 问题背景： - 嵌入式软件开发者希望在硬件研发完成前提前开始SW开发（“Shift Left”），但受限于RTL或仿真器的开发进度。 - 解决方案： - 使用事务/行为/功能定义，通过SW元素模拟硬件。 - 协程能够以简洁的方式实现复杂的并行模型，且易于集成到生产环境中。 ### 总结： - 协程是一项非常有用的语言特性，适合建模和测试场景，能够简化复杂代码的编写，提升开发效率。 - 笔者希望开发者能够尝试协程，并探索其更多用途。