[发明专利]一种在线仿真调试器的多通道仲裁电路及其调度方法

说明书

本发明涉及一种在线仿真调试器的多通道仲裁电路，包括：多通道采集单元，用于采集内核和外设的trace事件，对每个trace事件按照事件的属性、性质、来源进行分类，以表征当前采集的trace事件类型；交叉开关，完成多通道采集单元通道和主缓冲区通道的多对一或一对一的选通；主缓冲区，用于缓冲各通道的trace数据；多路选择器，完成主缓冲区通道到输出通道的多对一选通；仲裁器，完成主缓冲区的通道队列调度，完成多路选择器的通道选择仲裁。本发明还公开了一种在线仿真调试器的多通道仲裁电路的调度方法。本方法将有效控制缓冲数据丢失，改变穷尽式服务方式，让各通道均能得到仲裁响应，进一步降低缓冲溢出风险，减少数据丢失次数。

技术领域

本发明涉及数字集成电路设计技术领域，尤其是一种在线仿真调试器的多通道仲裁电路及其调度方法。

背景技术

基于单步和断点的仿真调试系统破坏了处理器程序的运行环境，难以追踪程序的并发行为，且无法实时地观察程序内部运行环境。Trace仿真调试系统采用在线实时追踪调试技术，通过专用硬件非入侵地记录程序执行和数据读写信息，以不破坏内核运行环境的方式实现在线程序追踪和调试过程，是目前主流在线调试技术的研究方向。然而，现有的Trace仿真调试器在调度算法方面存在以下不足：采用Round-Robin调度算法进行多路trace通道选择时，无法根据各路通道情况进行调度策略调整，存在缓冲数据丢失问题；采用Funnel调度算法对多路trace通道服务时，同样存在高优先级通道一直占用服务，而低优先级通道无法得到及时响应，导致低优先级通道数据丢失问题。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种能有效减小缓冲数据丢失的在线仿真调试器的多通道仲裁电路。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种在线仿真调试器的多通道仲裁电路，包括：

多通道采集单元，用于采集内核指令缓冲区通道和外设指令缓冲区通道的trace事件，对每个trace事件按照事件的属性、性质、来源进行分类，以表征当前采集的trace事件类型；

交叉开关，完成多通道采集单元通道和主缓冲区通道的多对一或一对一的选通；

主缓冲区，用于缓冲主缓冲区各通道的trace数据，其中，将第一主缓冲区通道和第二主缓冲区通道称为内核指令缓冲区通道，将第三主缓冲区通道到第N主缓冲区通道称为外设指令缓冲区通道；

多路选择器，完成主缓冲区通道到输出通道的多对一选通；

仲裁器，完成主缓冲区的通道队列调度，完成多路选择器的通道选择仲裁。

所述多通道采集单元的个数大于等于并行发生的trace事件的数量。

所述主缓冲区通道的数量根据带宽需求和trace事件并发数量进行配置，且小于等于多通道采集单元的通道数量。

本发明的另一目的在于提供一种在线仿真调试器的多通道仲裁电路的调度方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)调度初始时，各通道服务优先级配置相同，采用Round-Robin调度算法完成调度任务；

(2)当主缓冲区通道状态由保持态进入紧急态后，仲裁器将该主缓冲区通道优先级调高，并改变调度策略，采用Funnel调度算法完成调度任务；

(3)Funnel调度算法每次从主缓冲区通道中读出N个数据，读出后观察该通道状态，若仍在紧急态或在保持态，则再读出N个数据，直到该通道状态由保持态进入积累态；

(4)当该主缓冲区通道状态由保持态进入积累态，改变调度策略，降低该通道的优先级，恢复Round-Robin调度算法完成调度任务，直到该通道状态再次由保持态进入紧急态。