[发明专利]生成和处理指示处理电路的指令执行的跟踪流的装置和方法

说明书

本发明提供一种用于生成和处理指示由处理电路的指令执行的跟踪流的装置及方法。一种装置具有用于从处理电路接收指示由该处理电路执行的指令序列的指令执行信息的输入接口，以及用于从该指令执行信息生成跟踪流的跟踪生成电路，该跟踪流包括指示在该序列中由预定指令的处理电路执行的多个跟踪元件。该指令序列包括至少一个分支未来指令，该分支未来指令将由该分支未来指令标识的指令有效地转为分支，并且具体地，当在该标识指令在指令序列中出现时，使得该处理电路分支到被该分支未来指令标识的目标地址。分支控制缓存(cache)用于存储由该分支未来指令导出的分支控制信息，并且该跟踪生成电路被布置为基于该分支控制信息来检测由处理电路遇到标识指令的时间，并且之后基于该检测，在跟踪流中发布跟踪元件以指示已经发生到目标地址的分支。这使得即使在处理电路执行的指令序列包括这种分支未来指令的情况下，能够使用跟踪流的非常有效的形式。

技术领域

本技术涉及生成指示在数据处理系统中的处理电路活动的跟踪流的机制，并且尤其涉及生成和处理指示由该处理电路的指令执行的跟踪流的机制。

背景技术

跟踪电路可用于产生包括一系列跟踪元件的跟踪流，使得可以随后分析那些跟踪元件从而决定相关处理电路的活动，例如，决定由处理电路执行的指令序列。为减少在跟踪流中的跟踪信息量，该跟踪电路可被布置为不产生针对每个被执行的指令的单独跟踪元件，而是仅产生针对被执行的某些预定指令的跟踪元件，例如生成针对每个被执行的分支指令的跟踪元件。根据关于预定指令的信息，分析电路可以随后尝试使用程序映像来重建关于被执行的指令序列的信息。

近期，已经提出一种新类型的指令，本文将其称为分支未来指令。分支未来指令可将任何任意指令有效改变为分支。

当使用上文描述的跟踪流方法尝试跟踪处理电路的执行行为(其中仅针对某些预定指令产生跟踪元件)时，这将导致显著问题。具体地，尽管跟踪机制可以被布置为针对每个分支指令生成跟踪元件，使用分支未来指令使得任意指令(跟踪机制不将其标识为分支指令)能够在指令流中发起分支，这可能破坏分析电路根据由跟踪电路产生的跟踪流来正确决定处理电路的指令执行行为的能力。

本发明技术意在当存在这种分支未来指令时来改善可靠的跟踪。

发明内容

在一个示例配置中，提供一种设备，其包括：输入接口，用于从处理电路接收指示由处理电路执行的指令序列的指令执行信息，该序列包括指示在该序列内该分支未来指令之后跟随的标识指令的分支未来指令，该分支未来指令的执行使得当处理电路在该序列中遇到该标识指令时，使得处理电路分支到由分支未来指令标识的目标地址；跟踪生成电路，以根据指令执行信息生成跟踪流，该跟踪流包括指示在该序列中由预定指令的处理电路的执行的多个跟踪元件；以及分支控制缓存，用于存储从该分支未来指令导出的分支控制信息；跟踪生成电路，被布置为基于存储在分支控制缓存中的分支控制信息来检测处理电路遇到标识指令的时间，并且随后在该跟踪流中发布跟踪元件以指示已发生到目标地址的分支。

在另一示例配置中，提供了一种装置，包括：输入接口，用来接收包括多个跟踪元件的跟踪流，该跟踪元件指示由处理电路执行的指令序列中的预定指令的处理电路的执行，该序列包括指示在该序列中的分支未来指令之后跟随的标识指令的分支未来指令，该分支未来指令的执行使得当处理电路在该序列中遇到标识指令时，使得处理电路分支到由分支未来指令标识的目标地址；解压缩电路，响应于每个跟踪元件，从当前指令地址遍历程序映像，直到在该程序映像中检测到预定指令的下一个，并且从程序映像中产生指示在该当前指令地址与该预定指令的下一个地址之间的指令的信息；以及与该解压缩电路相关联的分支控制缓存；该解压缩电路响应于当遍历该程序映像时检测到分支未来指令，在分支控制缓存中存储从分支未来指令导出的分支控制信息；当参考分支控制信息检测到标识指令已经在程序映像的遍历期间到达时，该解压缩电路被布置为将该标识指令作为该预定指令的下一个处理。