相關申請的交叉引用

本申請要求題為“Multi-Tier?Trace”的2012年12月27日提交的美國臨時專利申請序列號61/746,390的優(yōu)先權，其內容通過引用由此被并入。

技術領域

本公開涉及用于計算機處理系統中的追蹤解決方案的方法和系統。更具體地，本公開涉及用于多層追蹤體系結構的方法和系統，所述多層追蹤體系結構用于在實時系統中觀察和追蹤一個或多個計算機處理單元。

背景技術

對于軟件調試或性能分析而言，追蹤流程使得能夠實現被監(jiān)視程序流程的重構，并且因此對在特定軟件問題出現之前確定發(fā)生哪種類型的事件有用。追蹤系統或體系結構被用來觀察較高層上的實時控制系統（例如汽車電子控制單元ECU）的行為。此類實時控制系統從傳感器獲得輸入值，控制算法根據該輸入值來計算致動器值。所有這些值都是所謂的信號，其需要被觀察以便分析系統行為。

圖1是圖示出用于計算機系統10的常規(guī)追蹤體系結構的高級框圖。常規(guī)追蹤系統被實施在微芯片上且可以包括具有追蹤適配器12a的一個或多個中央處理單元（CPU）12、具有本地追蹤適配器14a的一個或多個總線14以及被耦合以從所述一個或多個CPU?12和所述一個或多個總線14接收追蹤數據的追蹤單元16。追蹤單元16還包括用于生成追蹤數據的消息發(fā)生器18和用于將生成的追蹤數據封裝的消息封裝器20。消息封裝器20然后將封裝的追蹤數據提供給復用器或復制器22，復用器或復制器22提供用以專有地或并行地向不同目標輸出數據的選項。封裝的追蹤消息然后被輸出到片上追蹤緩沖器24或者經由片外追蹤接口26和管腳28被輸出芯片外（未示出）。遵循這種方法的典型體系結構是ARM的CoreSight、Infineon的MCDS和符合Nexus標準的體系結構。

諸如圖1中所示的追蹤單元的常規(guī)追蹤單元具有若干缺點。常規(guī)追蹤單元追蹤CPU和總線的活動并將相同的流用于封裝的追蹤消息，所述封裝的追蹤消息然后被輸出到片上緩沖器和/或經由管腳被輸出到片外接口。常規(guī)追蹤單元的一個缺點是有限的帶寬，其使追蹤僅限于沒有或僅具有少數數據訪問（例如通過地址范圍來準許）的程序流程。為了在其中期望在長時間段內追蹤所有芯片內部活動的硬實時系統中發(fā)現突發(fā)的錯誤，要求較大芯片面積和/或交替封裝（alternate?packaging）、板設計和/或加工的高速接口是成本過高的。

另外，常規(guī)芯片具有帶有有限帶寬的追蹤接口，其允許用于沒有或僅具有少數數據訪問的程序流程的追蹤。然而，對于以高頻率運行的多核設備而言，即使這種方法也不再是經濟上可行的。

另一選擇是具有小的片上追蹤緩沖器和強大的觸發(fā)邏輯，其中，追蹤單元被配置成使用片上緩沖器作為環(huán)形緩沖器，并且當其到達觸發(fā)器時停止追蹤記錄。典型的錯誤情況是程序由于錯誤的地址指針而向被禁止或不允許的位置寫入數據值。在這種情況下，用于停止追蹤的觸發(fā)器將被定位在被禁止的地址上。這種方法在其中導致該效果的根本原因在該效果之前不久發(fā)生的情況下是有幫助的，并且可以在發(fā)生該效果時觸發(fā)，該效果然后在追蹤中被捕捉。然而，這種方法并不是對于所有情況而言都是理想的，尤其是當需要錯誤的較長上下文時，例如層級N上的特定功能在哪個任務中被調用以及為什么被調用。對于此類信息而言，需要較長的歷史。

另外，存在具有不止一個的并行的追蹤單元（Trace?Unit）、MSG封裝器、FIFO和片上管腳路徑的追蹤體系結構。然而，這些路徑專用于特定CPU、總線或子系統，并且不能被用來利用適合于不同的輸出目標片上追蹤緩沖器和片外追蹤接口的不同追蹤單元設置來觀察相同的CPU、總線或子系統。

因此，常規(guī)追蹤單元的當前體系結構不足以支持對長歷史追蹤的觀察，并且常規(guī)追蹤系統由于高架配線和有限的追蹤存儲器帶寬而不能被容易地擴展。

因此，存在對不顯著增加需要的成本、效率或觀察單元的用于追蹤較長歷史上下文的多層追蹤體系結構的系統和方法的需要。更具體地，需要一種將用于較低帶寬追蹤信息和高帶寬追蹤信息的追蹤數據輸出分離的多層追蹤體系結構。

發(fā)明內容