一种总线监测方法、装置、片上系统及设备与流程

本技术涉及计算机，具体涉及一种总线监测方法、装置、片上系统及设备。

背景技术：

1、图1所示为现有技术中一种典型的soc（system on chip，片上系统）芯片的结构示意图，soc芯片包括处理器101以及多个功能单元，比如存储控制器102、外设控制器103以及多媒体控制器104，各单元之间通过总线105连接。处理器101与各功能单元以及各功能单元相互之间均可通过总线105来实现通信。

2、而随着soc芯片集成度不断提高，对于芯片内总线进行监测的需求也越来越强烈，因此，如何获取芯片内总线通信过程中的总线信号以对总线进行监测，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术致力于提供一种总线监测方法、装置、片上系统及设备，能够获取总线通信过程中的总线信号，进而实现对总线的监测。

2、第一方面，本技术提供一种总线监测方法，应用于片上系统，所述片上系统包括控制单元和总线监测单元，所述方法包括如下由所述总线监测单元执行的步骤：接收所述控制单元发送的选通指令，所述选通指令用于指示多路总线中需要监测的目标总线；根据所述选通指令在多路总线中确定监测的一路目标总线,并获取所述目标总线的目标总线信号。

3、基于上述内容，通过本技术提供的总线监测方法，控制单元输出选通指令，总线监测单元根据选通指令在多路总线中确定监测的一路目标总线并获取目标总线的目标总线信号。本方法只对多路总线中的一路目标总线进行监测，与现有技术中对芯片内部多路总线的所有总线信息进行监测的方法相比，可以有效降低总线信息的数据量，进而降低总线监测的逻辑开销以及总线监测单元的功耗，进而满足实际的总线监测需求。

4、在一种可能的实施方式中，本发明第一方面提供的总线监测方法还包括：接收所述控制单元发送的监测使能指令；响应于所述监测使能指令，解析所述目标总线信号得到总线请求，并提取所述总线请求中的目标总线信息；按照预设追踪条件提取所述目标总线信息中的目标数据。

5、在本技术中，总线监测单元对总线请求进行初步提取，得到目标总线信息，在提取目标总线信息之后，基于预设追踪条件进一步提取总线监测所需的目标数据，经过上述两次的数据过滤选择，所得目标数据的数据量可以远小于总线请求的总数据量，与现有技术中获取全部总线信息进行监测的方法相比，可以有效降低总线信息的数据量，进而降低总线监测的逻辑开销，并且，目标总线信息的获取受监测使能指令的控制，并非时刻获取目标总线信息，通过监测使能指令可以控制总线监测单元的运行时长，有助于降低总线监测单元的功耗，进而满足实际的总线监测需求。

6、在一种可能的实施方式中，提取所述总线请求中的目标总线信息，包括：确定所述总线请求是否符合所述目标总线所支持的总线协议；若所述总线请求符合所述目标总线所支持的总线协议，按照预设过滤条件提取所述总线请求中的目标总线信息；其中，所述预设过滤条件基于总线请求的数据量、总线请求对应的地址以及总线请求对应的识别标识中的至少一项设置。

7、在本技术中，结合实际监测需求，提供预设过滤条件的可选设置方式，同时，在提取目标总线信息前，判断总线请求是否符合目标总线所支持的总线协议，只有在总线请求符合目标总线所支持的总线协议的情况下，才会进一步按照预设过滤条件提取目标总线信息，基于此，可以有效过滤不符合目标总线所支持的总线协议的总线请求，同时，结合预设过滤条件对符合目标总线所支持的总线协议的总线请求中的目标总线信息进行提取，使得最终得到的目标总线信息不仅有效而且数据量较少，可以有效降低总线信息的数据量，进而降低总线监测的逻辑开销。

8、在一种可能的实施方式中，所述按照预设追踪条件提取所述目标总线信息中的目标数据，包括：确定所述目标总线信息中是否包括表征所述目标总线信息有效的指示信息；若包括所述指示信息，按照预设追踪条件提取所述目标总线信息中的目标数据。

9、在本技术中，进一步对目标总线信息是否有效进行判断，只有在目标总线信息有效的情况下才会按照预设追踪条件提取目标数据，可以确保所提取的目标数据的有效性，进而提高总线监测结果的可信度。

10、在一种可能的实施方式中，在按照预设追踪条件提取所述目标总线信息中的目标数据之前，所述方法还包括：获取事务特征，并基于所述事务特征设置所述预设追踪条件；其中，所述事务特征包括总线请求的地址、总线请求的识别标识、总线信息中的数据内容以及总线请求的响应内容中的至少一项。

11、在本技术提供的监测方法中，可以根据实际监测需求选择事务特征，进而结合事务特征设置前述预设追踪条件，确保按照预设追踪条件提取的目标数据满足总线监测的实际需求，同时，还可以通过预设追踪条件实现对目标数据的筛选和过滤，有助于减少目标数据的数据量，进而降低总线监测的逻辑开销，提高监测效率。

12、在一种可能的实施方式中，本发明第一方面提供的总线监测方法还包括：接收所述控制单元发送的存储指令；其中，所述存储指令用于指示将所述目标数据存储至目标存储空间，所述目标存储空间包括所述片上系统内部的存储空间或所述片上系统外部的存储空间；基于所述存储指令，将所述目标数据存储至所述目标存储空间。

13、在本技术中，提供多种存储选择，可以根据存储指令选择存储目标数据的存储空间，在目标数据的数据量较小的情况下，可以将目标数据存储于片上系统内部的存储空间，与现有技术中单纯将总线信息存储于片上系统外部存储空间的方式相比，由于片上系统的内部存储空间的时钟频率基本可以和目标总线的时钟频率保持同步，可以有效避免目标数据的溢出，确保数据的完整性；而在片上系统内部的存储空间用尽的情况下，还可以直接将目标数据存储于片上系统外部的存储空间，从而实现海量数据的存储，有效避免目标数据的丢失、遗漏。

14、在一种可能的实施方式中，获取所述目标总线的目标总线信号，包括：对各所述总线的总线信号分别进行时钟同步处理，得到相应的与所述总线监测单元的时钟频率同步的同步总线信号；获取所述选通指令指示的目标总线的同步总线信号，得到目标总线信号。

15、在本技术提供的监测方法中，对各路总线的总线信号进行时钟同步处理，并根据选通指令在与总线监测单元的时钟频率同步的各同步总线信号中获取目标总线信号，能够及时、同步的采集到目标总线的总线信号的变化，避免总线信息丢失。

16、在一种可能的实施方式中，本发明第一方面提供的总线监测方法还包括：统计所述目标总线信息中用于表征所述目标总线运行性能的参考信息，所述参考信息包括各类型请求的数量和总线请求之间的延迟时长中的至少一种。

17、在本技术提供的监测方法中，统计表征目标总线运行性能的参考信息，基于所得参考信息可以分析目标总线的运行性能，为改善目标总线的信息传输效率以及整个片上系统的运行性能提供参考依据。

18、在一种可能的实施方式中，统计所述目标总线信息中用于表征所述目标总线运行性能的参考信息，包括：响应于统计使能指令，对预设时长内提取的多个目标总线信息中的参考信息进行统计。

19、在本技术中，对参考信息的获取时长进行限定，通过设置预设时长可以选择参考信息的数据量，进而满足不同总线监测需求。

20、在一种可能的实施方式中，所述对预设时长内提取的多个目标总线信息中的参考信息进行统计，包括：分别确定所述预设时长内提取的各所述目标总线信息中是否包括表征目标总线信息有效的指示信息；对包括所述指示信息的目标总线信息中的参考信息进行统计。

21、在本技术中，在提取参考信息前，对目标总线信息是否有效进行判断，有效过滤无效的总线信息的干扰，确保所提取的参考信息均来自于有效的目标总线信息，参考信息的可信度高，有助于提高总线性能分析结果的准确度。

22、第二方面，本发明提供一种总线监测方法，应用于片上系统，所述片上系统包括控制单元和总线监测单元，所述总线监测方法包括如下由所述控制单元执行的步骤：发送选通指令，所述选通指令用于指示所述总线监测单元在多路总线中确定监测的一路目标总线,并获取所述目标总线的目标总线信号。

23、在本技术中，控制单元输出选通指令，总线监测单元根据选通指令在多路总线中确定监测的一路目标总线并获取目标总线的目标总线信号，本方法只对多路总线中的一路目标总线进行监测，与现有技术中对芯片内部多路总线的所有总线信息进行监测的方法相比，可以有效降低总线信息的数据量，进而降低总线监测的逻辑开销以及总线监测单元的功耗，进而满足实际的总线监测需求。

24、在一种可能的实施方式中，本技术第二方面提供的总线监测方法还包括：发送监测使能指令，所述监测使能指令用于控制所述总线监测单元解析所述目标总线信号得到总线请求，提取所述总线请求中的目标总线信息，并按照预设追踪条件提取所述目标总线信息中的目标数据。

25、在本技术中，总线监测单元对总线请求进行初步提取，得到目标总线信息，在提取目标总线信息之后，基于预设追踪条件进一步提取总线监测所需的目标数据，经过上述两次的数据过滤选择，所得目标数据的数据量可以远小于总线请求的总数据量，与现有技术中获取全部总线信息进行监测的方法相比，可以有效降低总线信息的数据量，进而降低总线监测的逻辑开销。并且，通过监测使能指令控制总线监测单元提取目标数据的具体实现过程，并非时刻获取目标总线信息，可以控制总线监测单元的运行时长，有助于降低总线监测单元的功耗，进而满足实际的总线监测需求。

26、在一种可能的实施方式中，本技术第二方面提供的总线监测方法还包括：发送事务特征，以使所述总线监测单元基于所述事务特征设置所述预设追踪条件；其中，所述事务特征包括请求的地址、请求的识别标识、总线信息中的数据内容以及请求的响应内容中的至少一项。

27、在本技术提供的监测方法中，控制单元根据实际监测需求向总线监测单元发送事务特征，总线监测单元结合事务特征设置前述预设追踪条件，确保按照预设追踪条件提取的目标数据满足总线监测的实际需求，同时，还可以通过预设追踪条件实现对目标数据的筛选和过滤，有助于减少目标数据的数据量，进而降低总线监测的逻辑开销，提高监测效率。

28、在一种可能的实施方式中，本技术第二方面提供的总线监测方法还包括：发送存储指令，所述存储指令用于指示所述总线监测单元将所述目标数据存储至所述片上系统内部的存储空间或所述片上系统外部的存储空间。

29、在本技术中，控制单元通过存储指令实现目标数据的存储空间的选择，使得目标数据的存储更为灵活，能够满足不同的数据存储需求，在目标数据的数据量较小的情况下，可以将目标数据存储于片上系统内部的存储空间，与现有技术中单纯将总线信息存储于片上系统外部存储空间的方式相比，由于片上系统的内部存储空间的时钟频率基本可以和目标总线的时钟频率保持同步，可以有效避免目标数据的溢出，确保数据的完整性；而在目标数据的数据量较大的情况下，还可以直接将目标数据存储于片上系统外部的存储空间，从而实现海量数据的存储，有效避免目标数据的丢失、遗漏。

30、在一种可能的实施方式中，本技术第二方面提供的总线监测方法还包括：发送统计使能指令，所述统计使能指令用于控制所述总线监测单元统计所述目标总线信息中用于表征所述目标总线运行性能的参考信息。

31、在本技术中，控制单元通过统计使能指令对总线监测单元的运行进行控制，在需要分析总线运行性能时获取参考信息，为改善目标总线的信息传输效率以及整个片上系统的运行性能提供参考依据。

32、在一种可能的实施方式中，所述总线监测单元中设置有用于控制时钟信号的时钟控制单元，本技术第二方面提供的总线监测方法，还包括：在未监测任何总线的情况下，控制所述时钟控制单元关闭所述总线监测单元的时钟信号。

33、在本技术中，控制单元控制总线监测单元中的时钟单元的运行状态，在不需要对任何总线进行监测的情况下，控制该时钟单元关闭，总线监测单元中的各构成单元均停止运行，进而可以有效降低总线监测单元的整体功耗。

34、第三方面，本发明提供一种总线监测单元，应用于片上系统，所述片上系统包括控制单元和所述总线监测单元，其中，所述总线监测单元执行如本发明第一方面任一项所述的总线监测方法。

35、第四方面，本发明提供一种控制单元，应用于片上系统，所述片上系统包括总线监测单元和所述控制单元，其中，所述控制单元执行如本发明第二方面任一项所述的总线监测方法。

36、第五方面，本发明提供一种片上系统，包括：处理器、总线、至少一个功能单元、如本发明第四方面所述的控制单元以及如本发明第三方面所述的总线监测单元，其中，所述处理器通过所述总线分别与各所述功能单元通信连接；所述总线监测单元分别与所述控制单元以及所述总线相连。

37、第六方面，本发明提供一种计算机设备，包括如本发明第五方面所述的片上系统。