多内核系统的非侵入式调试与性能优化 - 学兔兔 www.bzfxw.com .pdf

应 用 【 l 】 国 集 成 电 路 C hi na I nt egr at ed C i r c ui t 多内核系统的非侵入式调试与性蠢优化 Vi k a s Va r s h ne y ( 德 州仪 器 S D O调试 与跟踪 工具 工程设计经理 ) 运行在多个 内核上的有效分区无缺陷软件对充 分发挥多内核系统优势非常关键。调试如此复杂的 软件系统会提升复杂程度 ，因为不能访问子系统接 口、 总线以及同步处理范例。有 了这一点认识 ， 开发 人员需要对能够加速调试进程 ，克服此类复杂多内 核系统制约的片上调试技术 、工具与技巧有更深入 的理解 。 在传统单内核系统中，调试与性能优化一直是 以内核为中心 ，主要设计在内核层面上的调试和算 法优化。 在多内核系统中， 传统调试与l生 能优化技术 扩展并不理想 ， 而且片上系统 ( S o C)的存在 可导 致复杂程度进一步加重。随着 S o C的复杂性不断提 高，了解分析与优化内部总线事务处理仍是一个挑 战。 过去 ， 编程人员可 以编写专门的程序与工具代码 来更全面地 了解运行时间， 但这些技术非常繁琐 ， 属 于侵入式 ， 而且会影响应用执行 。 这种传统方法的成 功极具主观性 ，如果开发人员没有很好地 了解系统 或不熟悉整体代码库， 就可能延误开发时间。 这会给 产品上市进程造成严重影响 ，而预计 的多内核优势 可能会变为劣势 。 到目前为止， 缩短调试周期， 消除侵入性广泛使 用的技术一直是内核跟踪。内核跟踪无需任何代码 工具就可了解内核层面的执行情况。但是它不能提 供系统级或 S o C级视图。对于系统层面的了解 ， 系 统跟踪 ( S T M)技术正在加快发展 ， 可通过 内核的 仪表跟踪并将其与处理器之外的硬件监控事件相结 合 ， 提供不可或缺的功能。今天 ， 德 州仪器 ( T I )等 半导体公司可提供具有 S T M功能的器件。 这些功能 包括硬件辅助软件仪表机制与硬件事件等，有助于 分析总线事务处理 、电源及时钟转换以及片上性能 监控 。 片上性能监控是 S T M 的主要特性之一 。 该性能 监控器支持复杂 S o C互连网络的非侵入式监控， 可 更好地了解持续数据带宽与时延特性，满足实时性 能目标需求。性能监控可提供吞吐量、 时延 、 裁决冲 突以及各数据流数据事务处理链路 占用等指标。这 类信息对解决多内核系统级问题非常重要。性能监 控器作 为开放式 内核协议 ( O C P)L 3互连基础设 施部分实施 ， 可侦测链路 ， 记录总线事件 。这些总线 事件先在用户定义 的采样 窗 口中完成计算 和采集 ， 然后通过 S T M通道定期报告 ，并 由踪迹接 收器记 录。 此外 ， 性能监控还可针对特定启动程序及 目标提 供更多的过滤与触发功能。 典型 S o C视 频应用 由多个与外 部共 享随机访 问存储器 ( R A M) 通信的处理引擎构成。 处理引擎 可视为独立运行 的启动程序 ，而 R A M则可视为 目 标 。性能监控器可为 R A M上的处理元素提供 流量 性能分析， 以更好地把握瓶颈问题。 图 1 和图 2 是通 过具有 S T M性能监控功能 的摄像机设备采集 的视 频性能监控示例。两个示例主要说明通过了解外部 存储器接 口 ( E M I F )上影像子系统的平均猝发长 度和吞吐量进行性能评估。 在这两个使用案例中， 片 上性 能监控器可通过将探针连接至 O C P信号探测 活动 ，通过在采样视窗 中计算流量统计 数据计 算 万方数据 万方数据 万方数据