[發明專利]用于使用數據收集進行的以OS為中心的性能監測的硬件支持

在審

• 申請號: 202010184595.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111796574A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 邁克爾·羅勒德;喬治·艾德里安·丘斯萊亞努;弗蘭克·施泰納特
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種集成電路，其特征在于，其包括：

中央處理單元(CPU)；

存儲器，所述存儲器被配置成存儲數據和CPU可執行指令；

定時器塊組，所述定時器塊組包括多個定時器實例，所述定時器實例被選擇性地激活，以通過測量指定的軟件執行事件來在應用代碼執行期間收集運行時間性能數據；

單個性能監測控制寄存器，所述單個性能監測控制寄存器包括多個寄存器字段，所述寄存器字段用于響應于對所述性能監測控制寄存器的單個寫入操作獨立地控制所述多個定時器實例的激活行為；以及

一個或多個通信總線，連接所述一個或多個通信總線以通信地耦合所述CPU、所述存儲器、所述定時器塊組和所述性能監測控制寄存器。

2.根據權利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述多個定時器實例中的每一個由所述CPU獨立地設置以通過寫入到與所述定時器實例相關聯的定時器控制寄存器來測量用于指定軟件執行事件的執行和/或停頓時間行為。

3.根據權利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述多個定時器實例中的每一個被選擇通過寫入到提供用于控制所述定時器實例的硬件信號的所述單個性能監測控制寄存器來激活，或在所述定時器實例的設置期間通過寫入到與所述定時器實例相關聯的所述定時器控制寄存器來激活，其中所述激活可以限于正確設置的定時器實例，并且可以包括所述定時器實例的重新啟動。

4.根據權利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述多個定時器實例中的每一個都由所述CPU配置成通過使用單個寫入操作寫入到所述單個性能監測控制寄存器的所述多個寄存器字段被激活或去激活或保持當前狀態。

5.根據權利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述單個性能監測控制寄存器的所述多個寄存器字段包括一個或多個寫入-1-清除(W1C)控制寄存器字段對，其中一對中的第一寫入-1-清除控制寄存器字段的成功清除操作設置所述對的另一個寫入-1-清除控制寄存器字段。

6.根據權利要求1所述的集成電路，其特征在于，每個定時器實例可以由所述單個性能監測控制寄存器中的對應寄存器字段來選擇性地激活，以通過提供以下至少一個來測量軟件執行事件：

所述軟件執行的第一執行預算的第一觀察；

對應于所述軟件執行的執行狀態的第二執行預算的第二觀察；

由所述軟件執行使用的硬件資源或軟件資源的執行狀態的時間預算的第三觀察；和/或

當前正在運行的第一任務、未運行的第二任務或中斷服務例程的第一執行狀態的第一測量。

7.根據權利要求6所述的集成電路，其特征在于，當達到或超過執行或時間預算或者當測量達到預定值時，每個定時器實例可操作以向軟件提供通知。

8.根據權利要求6所述的集成電路，其特征在于，每個定時器實例在啟動觀察時可操作以執行以下操作之一：

重新加載限定要觀察的執行或定時器預算的預算值；

使用觀察的先前值繼續此觀察；或者

加載啟動值以啟動新的測量；

其中所述操作基于寫入到與所述定時器實例相關聯的定時器控制寄存器的選擇值設置的定時器實例選擇。

9.根據權利要求1所述的集成電路，其特征在于，對所述性能監測控制寄存器的單個寫入操作修改所述單個性能監測控制寄存器中的一組控制字段，所述一組控制字段包括用于在所述定時器組中為一個或多個定時器實例生成控制信號的一個或多個控制位。

10.一種用于在專用硬件控制寄存器的控制下使用一組硬件定時器收集運行時間性能數據的方法，其特征在于，其包括：

在執行應用碼期間檢測一個或多個第一觸發事件；

響應于所述一個或多個第一觸發事件，執行對專用硬件控制寄存器的第一訪問，所述第一訪問修改控制第一組硬件定時器的一個或多個第一控制字段；

響應于所述第一訪問，激活由對應于所述一個或多個第一觸發事件的一個或多個第一硬件定時器進行的觀察或測量；

當所述一個或多個第一硬件定時器中的每一個執行對應觀察或測量時執行軟件執行；

在應用代碼執行期間檢測一個或多個第二觸發事件；

響應于所述一個或多個第二觸發事件，執行對所述專用硬件控制寄存器的第二訪問，所述第二訪問修改控制第二組硬件定時器的一個或多個第二控制字段；以及

響應于所述第二訪問，對由所述一個或多個第一硬件定時器進行的所述觀察或測量去激活，

其中所述第一組硬件定時器和所述第二組硬件定時器中的每個硬件定時器可操作以由從所述專用硬件控制寄存器中的控制字段產生的控制信號或在訪問所述控制字段時激活或去激活。