[發(fā)明專(zhuān)利]追蹤指令指針和數(shù)據(jù)訪問(wèn)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410211410.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104182336A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·邁耶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F11/36
• 分類(lèi)號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本實(shí)用專(zhuān)利申請(qǐng)是于2008年1月18日提交的第12/016,347號(hào)美國(guó)申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于調(diào)試在嵌入于片上系統(tǒng)中的多個(gè)微處理器核上運(yùn)行的軟件的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于實(shí)現(xiàn)對(duì)微處理器核以及相關(guān)總線的操作分別進(jìn)行獲取和追蹤的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對(duì)于在嵌入式應(yīng)用中的軟件調(diào)試而言，追蹤流程對(duì)于確定在特定軟件問(wèn)題出現(xiàn)之前哪種類(lèi)型的事件已經(jīng)發(fā)生是有用的?？傮w而言，追蹤單元實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控的程序流的重構(gòu)。出于這些目的，追蹤單元記錄追蹤數(shù)據(jù)(該追蹤數(shù)據(jù)是關(guān)于運(yùn)行的嵌入式應(yīng)用的信息)而不停止其執(zhí)行，并且順序地存儲(chǔ)追蹤數(shù)據(jù)，即以其執(zhí)行的順序來(lái)存儲(chǔ)關(guān)于執(zhí)行的指令的信息。

追蹤單元可以記錄微處理器的指令指針(程序計(jì)數(shù)器)的值，和/或可以記錄由處理器分別訪問(wèn)和處理的數(shù)據(jù)和/或在處理器總線上的數(shù)據(jù)流。

指令指針(程序計(jì)數(shù)器)是計(jì)算機(jī)處理器中的寄存器，其指示計(jì)算機(jī)在其指令序列中的何處。取決于微處理器的類(lèi)型，指令指針包括被執(zhí)行的指令的地址或者將要被執(zhí)行的下一地址的地址。

總體而言，指令指針針對(duì)每個(gè)指令周期而自動(dòng)地增加，以使得從存儲(chǔ)器順序地正常獲取指令。然而，某些指令(諸如轉(zhuǎn)移指令以及子例程調(diào)用和返回)通過(guò)在指令指針中放置新值來(lái)中斷序列。

當(dāng)追蹤指令指針時(shí)，追蹤單元持續(xù)接收包括壓縮程序流信息的消息。假設(shè)程序流是線性的，則相應(yīng)的消息包括執(zhí)行的線性程序步驟的數(shù)目。如果在程序流中存在轉(zhuǎn)移指令，則消息將指示轉(zhuǎn)移指令以及轉(zhuǎn)移指令的(相對(duì))目標(biāo)地址(如果需要)。

因此，追蹤單元將接收每指令約2位數(shù)據(jù)，其取決于追蹤的處理器的時(shí)鐘速率將總共達(dá)到每秒至少100兆字節(jié)的追蹤數(shù)據(jù)，粗略估計(jì)。

對(duì)于數(shù)據(jù)訪問(wèn)的追蹤而言，壓縮非常受限。因此，追蹤單元將接收每訪問(wèn)約7字節(jié)，其取決于追蹤的處理器的時(shí)鐘速率將總共達(dá)到每秒幾百兆字節(jié)的追蹤數(shù)據(jù)，粗略估計(jì)。

因此，隨著現(xiàn)代處理器的計(jì)算能力和時(shí)鐘速率越來(lái)越高，記錄的追蹤數(shù)據(jù)的量也進(jìn)一步增加，這涉及非常復(fù)雜并且消耗裸片面積的追蹤單元，例如，需要非常大的緩沖存儲(chǔ)器或高性能接口以用于管理這一巨大的追蹤數(shù)據(jù)量。

對(duì)于包括若干處理器核的現(xiàn)代片上系統(tǒng)(SoC)而言，這一問(wèn)題變得更糟，這是因?yàn)樽粉檾?shù)據(jù)量自然地隨著處理器核的數(shù)目增加。已知的SoC例如針對(duì)每個(gè)處理器核而包括一個(gè)追蹤單元。然而，多個(gè)追蹤單元與片上緩沖存儲(chǔ)器一起需要芯片面積的大部分。

因此，存在對(duì)于用于追蹤多個(gè)處理器核中的指令指針和/或數(shù)據(jù)訪問(wèn)的系統(tǒng)和方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于追蹤多個(gè)處理器核中的指令指針和數(shù)據(jù)訪問(wèn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：多個(gè)追蹤單元，包括被配置為執(zhí)行指令指針追蹤的至少一個(gè)第一追蹤單元和被配置為執(zhí)行數(shù)據(jù)追蹤的至少一個(gè)第二追蹤單元；以及多路復(fù)用器，被連接于多個(gè)處理器核與多個(gè)追蹤單元之間。該多路復(fù)用器被配置為選擇性地將多個(gè)追蹤單元中的一個(gè)追蹤單元連接至多個(gè)處理器核中的一個(gè)處理器核。該多路復(fù)用器在運(yùn)行時(shí)間期間基于硬件觸發(fā)和軟件之一進(jìn)行配置。

本發(fā)明的其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從參考附圖進(jìn)行的對(duì)本發(fā)明的以下詳細(xì)描述變得明顯。

附圖說(shuō)明

附圖被包括以提供對(duì)實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且并入本說(shuō)明書(shū)并且構(gòu)成其一部分。附圖圖示出實(shí)施例并且與說(shuō)明書(shū)一起用于闡釋實(shí)施例的原理。其它實(shí)施例和實(shí)施例的許多預(yù)期優(yōu)點(diǎn)將易于理解，因?yàn)橥ㄟ^(guò)參考以下詳細(xì)描述它們變得更好理解。附圖的單元未必相對(duì)于彼此按比例繪制。相同的附圖標(biāo)記代表對(duì)應(yīng)的相似部分。

圖1圖示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性示意圖。

圖2圖示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性示意圖。

圖3圖示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性示意圖。

圖4圖示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性示意圖。

圖5圖示出示意性簡(jiǎn)化流程圖，該流程圖圖示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于追蹤多個(gè)處理器核中的指令指針和數(shù)據(jù)流的方法。

具體實(shí)施方式