[发明专利]追踪指令指针和数据访问

说明书

相关申请的交叉引用

本实用专利申请是于2008年1月18日提交的第12/016,347号美国申请的部分继续申请，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于调试在嵌入于片上系统中的多个微处理器核上运行的软件的方法和系统。在一个实施例中，本发明涉及用于实现对微处理器核以及相关总线的操作分别进行获取和追踪的方法和系统。

背景技术

对于在嵌入式应用中的软件调试而言，追踪流程对于确定在特定软件问题出现之前哪种类型的事件已经发生是有用的。总体而言，追踪单元实现对监控的程序流的重构。出于这些目的，追踪单元记录追踪数据(该追踪数据是关于运行的嵌入式应用的信息)而不停止其执行，并且顺序地存储追踪数据，即以其执行的顺序来存储关于执行的指令的信息。

追踪单元可以记录微处理器的指令指针(程序计数器)的值，和/或可以记录由处理器分别访问和处理的数据和/或在处理器总线上的数据流。

指令指针(程序计数器)是计算机处理器中的寄存器，其指示计算机在其指令序列中的何处。取决于微处理器的类型，指令指针包括被执行的指令的地址或者将要被执行的下一地址的地址。

总体而言，指令指针针对每个指令周期而自动地增加，以使得从存储器顺序地正常获取指令。然而，某些指令(诸如转移指令以及子例程调用和返回)通过在指令指针中放置新值来中断序列。

当追踪指令指针时，追踪单元持续接收包括压缩程序流信息的消息。假设程序流是线性的，则相应的消息包括执行的线性程序步骤的数目。如果在程序流中存在转移指令，则消息将指示转移指令以及转移指令的(相对)目标地址(如果需要)。

因此，追踪单元将接收每指令约2位数据，其取决于追踪的处理器的时钟速率将总共达到每秒至少100兆字节的追踪数据，粗略估计。

对于数据访问的追踪而言，压缩非常受限。因此，追踪单元将接收每访问约7字节，其取决于追踪的处理器的时钟速率将总共达到每秒几百兆字节的追踪数据，粗略估计。

因此，随着现代处理器的计算能力和时钟速率越来越高，记录的追踪数据的量也进一步增加，这涉及非常复杂并且消耗裸片面积的追踪单元，例如，需要非常大的缓冲存储器或高性能接口以用于管理这一巨大的追踪数据量。

对于包括若干处理器核的现代片上系统(SoC)而言，这一问题变得更糟，这是因为追踪数据量自然地随着处理器核的数目增加。已知的SoC例如针对每个处理器核而包括一个追踪单元。然而，多个追踪单元与片上缓冲存储器一起需要芯片面积的大部分。

因此，存在对于用于追踪多个处理器核中的指令指针和/或数据访问的系统和方法的需求。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于追踪多个处理器核中的指令指针和数据访问的系统，该系统包括：多个追踪单元，包括被配置为执行指令指针追踪的至少一个第一追踪单元和被配置为执行数据追踪的至少一个第二追踪单元；以及多路复用器，被连接于多个处理器核与多个追踪单元之间。该多路复用器被配置为选择性地将多个追踪单元中的一个追踪单元连接至多个处理器核中的一个处理器核。该多路复用器在运行时间期间基于硬件触发和软件之一进行配置。

本发明的其它特征、方面和优点将从参考附图进行的对本发明的以下详细描述变得明显。

附图说明

附图被包括以提供对实施例的进一步理解，并且并入本说明书并且构成其一部分。附图图示出实施例并且与说明书一起用于阐释实施例的原理。其它实施例和实施例的许多预期优点将易于理解，因为通过参考以下详细描述它们变得更好理解。附图的单元未必相对于彼此按比例绘制。相同的附图标记代表对应的相似部分。

图1图示出根据一个实施例的系统的示例性示意图。

图2图示出根据一个实施例的系统的示例性示意图。

图3图示出根据一个实施例的系统的示例性示意图。

图4图示出根据一个实施例的系统的示例性示意图。

图5图示出示意性简化流程图，该流程图图示出根据一个实施例的用于追踪多个处理器核中的指令指针和数据流的方法。

具体实施方式