如何设计脚本语言 IC设计之脚本语言介绍

如何设计脚本语言 IC设计之脚本语言介绍

冬天来了，天气好冷，钻在被窝里不肯出来，不知不觉2020年就过去了，时间过得真快

本文主要是想简单介绍一些常用的脚本（script）语言，学以致用，一个看似复杂的脚本，其实也是由很多简单的linux指令&语法构成，掌握后，对提高学习工作效率有很大帮助

目前，我在工作中接触得最多脚本&编程类语言如下

Cshell bashell perl tcl skill makefile C++ Verilog

我当时自学的时候发现把以上的电子书初略看了一下 ，发现对于初学者来说确实不那么友好，看完后久了没接触就忘得差不多了，现在脑子里回忆下，就只剩下一个大概印象，语言的这种东西啊，真的还是得平时积累memo，多看多写。

后来发现很多脚本语言都与C语言类似，后悔当初没有好好学习C++

什么是shell？

Shell 是一个用 C 语言编写的程序，既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

Linux 的 Shell 种类有很多，我常见的是Bashell 和 Cshell

Bourne Shell（/usr/bin/sh或/bin/sh）
Bourne Again Shell（/bin/bash）
C Shell（/usr/bin/csh）
K Shell（/usr/bin/ksh）
Shell for Root（/sbin/sh）

先简单介绍一下Bashell吧，Bash 也是大多数Linux系统默认的Shell

下图是以synopsys的hspice工具环境变量设置

我用bashell写的

#! 告诉系统其后路径所指定的程序即是解释此脚本文件的 Shell 程序

从脚本第一句能看出来#!/bin/bash，是用bashell写的，一般读脚本前我都会有意识看一下

alias命令

Linux alias命令用于设置指令的别名。

export命令

Linux export命令用于设置或显示环境变量。
比如：export Synopsys_Dir=/opt/synopsys
export的效力仅及于该次登陆操作。注销或者重新开一个窗口，export命令给出的环境变量都不存在了
输入export可以查看当前的所有环境变量。
如果你要在某个环境变量（比如PATH）中加入一些新的路径（如/bin/bash），可以使用如下命令格式
export PATH=/bin/bash:$PATH

执行命令

执行一个bashell脚本
1 bash filename 
source命令
source命令是bash shell的内置命令，从c shell而来
. shell 与source命令相同，从Bourne shell而来
source 会强制执行脚本中的全部权限，忽略文件的权限
source 可以影响脚本的父shell权限，export只能影响子shell权限
其实上图的Bashell也可换用Cshell来写，里面的命令也有所不同
export换成setenv，其实类似
关于shell的话卡盟，我觉得最容易入手的脚本，也是我目前最常用的脚本语言
比如下图我用cshell，写的一个calibre lvs验证脚本
linux指令结合cshell语法，（foreach/if else/pushd popd sed awk ）等，在工作中用处实在是太广了
接下来是perl语言
我觉得perl是真的强大如何设计脚本语言，有秒杀shell的感觉，唯一缺点就是语法太苦涩了，看完我表示太难了
现在，我只会写一些简单的perl脚本，下图举了一个例子
#! /usr/bin/perl
如果一直都需要警告(warning),可以在 #! 这一行加上-w，如： #! /usr/bin/perl –w
$line就是变量 ，STDIN是用户输入的内容   eq 就是 = 的意思
当输入内容是n时，那么结果输出：That was just a blank line!n
如果输入是123时，那么结果输出：That line of input was: 123
上图举了个简单的例子，perl的语法中有很多函数，调用子程序，特别有意思
比如用perl写一个tree的脚本
[crazy@crazy_one calibre]$ tree -L 2
.
├── a.csh
├── cds.lib -> ../cds.lib
├── celllist
perl用途：在IC设计中一些需要统计仿真结果，文本格式转换的地方非常适用，执行速度快，比如用perl来处理各种log，在模拟IC中统计LPE抽出信息&各种条件下的仿真结果等
关于tcl脚本
Tcl = Tool Command Language (tickle) ，接触mentor和synopsy的工具的人应该有所了解
tcl脚本中一些语法还是比较容易理解，在数字ic后端中分析时序，desin的信息等，非常推荐初学者学习
关于skill
Cadence提供二次开发的SKILL语言，它是一种基于通用人工智能语言—Lisp的交互 式高级编程语言 。SKILL可以与底层系统交互，也提供了访问Cadence各个工具的丰富接口。用户可以通过Skill语言来访问，并且可以开发自己的基于Cadence平台的工具。
下图是一个 Skill 程序的栗子，这个程序是用来把版图中不在格点上的图形，移到格点上
skill的话用途也很广泛如何设计脚本语言，在一些需要鼠标点击操作的地方，可以通过skill实现脚本自动化操作，提高效率，自动化，这个也是未来IC设计发展的趋势。
之前看过一篇关于将人工智能机器学习应用在IC设计中的文章，事实也不是没有可能，目前看来不成熟，没有大数据还是有点难以实现，涉及到专利的问题，核心技术非公开
关于makefile
Linux 的程序员应该很了解，主要是GNU make的用法、语法 ，使用Makefile的好处是能够使用一行命令来完成“自动化编译” ，make 是一个命令工具，它解释 Makefile 中的指令(应该说是规则)，Makefile 中描述了工程中所有文件的编译顺序、规则。
makefile 关系到了整个工程的编译规则。一个工程中的源文件不计数，其按类型、 功能、模块分别放在若干个目录中，makefile 定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能 操作，因为 makefile 就像一个 Shell 脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。
makefile 带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个 make 命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率
之前有用makefile写过仿真教程 ，北冥有鱼：VCS和Verdi联合仿真教程
其实很多脚本语言深入的用法，我也不是很清楚，时间和精力有限，个人建议掌握一种常用的脚本语言，在工作中的话，正好可以学以致用。
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