[发明专利]仲裁器诊断装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及对诸如总线或存储器之类的共享系统资源的仲裁 (arbitration)，具体地说，涉及仲裁诊断。

背景技术

现代电子装置包含有日益复杂的处理系统以处理各种操作功能。例 如，移动通信手机、手持式游戏系统、便携式数字助理等提供了由图形、 音频、通信以及显示处理子系统支持的日益丰富的多媒体功能。不同子 系统通常包括专用硬件和软件处理单元，但它们通常共享所选择的系统 资源，诸如存储器、总线等。在这种系统中，“仲裁器”基于授予、拒绝， 以及推迟由多个竞争实体中的各个实体进行的访问请求，来协调这些竞 争实体的共享资源访问。例如，总线仲裁器管理两个或更多个处理子系 统(每一个子系统都需要单独地对共享系统总线进行访问)对共享系统 总线的访问。在这种情况下，仲裁器暂时向一个子系统授予总线访问， 同时阻止其他子系统的总线访问。

因此，资源仲裁提供了用于协调资源共享的机制，但它也使得系统 诊断复杂化。例如，在使用资源仲裁的分布式处理系统中，仲裁处理阻 止给定子系统对共享资源访问的时长可能比可容忍的时长更长，从而导 致整个系统发生故障。由于涉及各种子系统的复杂处理状态、这些子系 统状态的“互相关联性”并且通常无法提供在故障点及故障时刻的全面 的仲裁状态信息，所以对由仲裁引起的故障进行诊断提出了重大的挑战。

发明内容

在一个实施方式中，资源仲裁诊断处理方法包括以下步骤：检测被 仲裁能够访问共享资源的两个或更多个实体的仲裁事件；并且维持所述 仲裁事件的时序(chronological)存储痕迹。例如，仲裁诊断电路可以被 构造成与仲裁控制器接口连接，以检测由该控制器管理的资源请求和授 予事件。可选的是，事件跟踪包括资源释放事件，这表示了与资源请求 和授予操作相关联的资源释放时间。

在一个或更多个实施方式中，仲裁事件的时序存储痕迹包括带有时 间戳的仲裁事件的运行列表。时间戳信息可以通过相关联的仲裁电路、 通过仲裁诊断电路而在本地生成，或者可以在系统中的其他地方生成并 且作为基准信号提供给仲裁诊断电路。在任何情况下，时间戳提供了用 于确定资源授予延迟(即，各个资源请求与对应的资源授予之间的延迟) 的一个基础。例如在过度的资源授予延迟可能造成提出请求的实体发生 故障、停止(stall)或者发生错误操作的系统中，这些时间可能是重要的。 因此，在一个或更多个实施方式中，该仲裁诊断方法进一步包括以下步 骤：检测过度的资源授予延迟。这种检测可以基于给定资源请求事件的 资源授予延迟与对应的延迟限度之间的比较。可以针对对其激活了仲裁 事件跟踪的不同实体而分别地限定该延迟限度，其中该延迟限度可以存 储在可由仲裁诊断电路访问的一个或更多个存储器中。

随后，有效的是，仲裁诊断电路可以被构造成：通过对检测到资源 请求事件之后经过的时间进行跟踪，并且将该经过的时间与针对两个或 更多个实体而限定的最大授予延迟限度进行比较，来计算资源授予延迟。 对经过的时间进行跟踪例如使用针对资源请求事件而捕获的时间戳信息 以及例如可以由系统时钟而驱动的一个或更多个硬件或软件定时功能。 在一个或更多个实施方式中，该仲裁诊断方法包括以下步骤：响应于检 测到过度的资源授予延迟而执行一种或更多种动作。这种动作包括以下 动作中的一种或更多种：将资源授予延迟违规(violation)信息存储在运 行列表中、冻结运行列表、设置(assert)系统停机(halt)信号、设置延 迟违规报警信号、捕获仲裁状态信息、以及捕获被仲裁能够访问共享资 源的两个或更多个实体中的一个或更多个实体的实体状态信息。

因而，在至少一个实施方式中提供了一种仲裁诊断方法，该方法包 括以下步骤：对被仲裁能够访问共享资源的两个或更多个实体中的各个 实体的资源请求与对应的资源授予之间的延迟时间进行跟踪；以及通过 将该延迟时间与一个或更多个限定的延迟限度进行比较，来检测资源授 予延迟违规。该方法进一步包括以下步骤：响应于检测到资源授予延迟 违规而设置资源授予延迟违规信号；并且该方法可以包括以下步骤：响 应于检测到资源授予延迟违规而捕获仲裁状态信息。当然，这种处理可 以包括以下步骤：维持两个或更多个实体的仲裁事件的时序存储痕迹， 该仲裁事件包括资源请求事件和对应的资源授予事件。