Verilog基础：$fopen和$fclose系统函数、任务的使用

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        $fopen和$fclose是两个用于打开和关闭文件的系统函数、任务。最初，在Verilog-1995标准中，最多只能同时打开32个文件，其所使用的文件句柄被称为多通道描述符(Multi-Channel Descriptor, MCD)，每一个打开的文件用一个32位的整数中的某一位置1来表示，类似于独热码。多个MCD句柄可以位或到一起，结果就可以代表多个打开的文件，用户用一条指令操作这个结果就可以同时操作多个文件。但是对MCD操作的函数功能有限，只支持$fdisplay、$fwrite、$fstrobe和fmoniter函数输出到文件、不能做文件输入操作。

       最初，在Verilog-1995标准中，最多同时打开的32个文件中，包括一个已经提前打开的用于输出的文件STDOUT，工程师在做验证时就很受限制，因为有时候需要同时打开超过31个文件，需要更好的文件I/O功能。而且只能通过$readmemb和$readmemb读取文件数据到存储器数组中。

        现在，在Verilog-2001中，文件I/O功能被增强了，文件句柄被分为两类，一类还是MCD，另一类被称为文件描述符(File Descriptor, FD)。他们通过32位文件句柄的最高位来区分：MCD为0，因此只有低31位可以用来以只写方式打开文件（包括STDOUT）。FD为1，他的低31位用来打开文件，FD不使用独热码，因此它可以打开2的31次方个文件（包括三个预先打开的STDIN、STDOUT和STDERR），但失去了MCD句柄可以相与的优势，所以FD不能同时操作多个文件，不过FD可以决定以读、写、读和写以及追加的形式打开文件。（MCD的STDOUT句柄为32‘h0000_0001，FD的STDIN、STDOUT和STDERR句柄分别为32‘h8000_0000，32‘h8000_0001，32‘h8000_0002）

        上图是$fopen系统函数和$fclose系统任务的BNF范式语法（被称为函数是因为$fopen返回文件句柄，而$fclose不返回值）。其中文件名既可以是一个字符串常量也可以是一个字符串变量。而$fopen系统函数根据是否指定了type来决定返回MCD还是FD。

        FD打开文件的type如下表所示。

        当以读的模式打开一个文件时(type 被指定为r, rb, t+, r+b, rb+)文件权限不允许打开或者文件不存在时，0被返回给MCD或FD，$ferror系统函数可以用来返回最近一次错误信息。

        上面的type中的b用于区分二进制文件和文本文件，很多系统（比如UNIX）不区分二进制文件和文本文件，在这些系统上b被忽略，但有些系统（Windows NT）在读写二进制时会进行一些转换。

        $fclose用于关闭MCD或者FD，不允许向任何被$fclose关闭的文件描述符进一步输出或输入，同时$fmonitor和/或$fstrobe对文件描述符或多通道描述符的监控操作将被隐式取消，通过$fclose操作，$fopen函数可以重用已关闭的通道。