1.1 Coresight 组件介绍

图 1-1

1.1.1 Trace sources

什么是 Trace source?
在ARM Coresight技术中，Trace Source是指处理器中的一个组件，用于产生和发送跟踪数据。它可以捕获处理器执行的指令和数据流，并将跟踪数据发送给其他组件进行进一步的分析和调试操作。Trace Source通常与处理器的执行单元紧密集成，可以实时地记录处理器的指令执行轨迹，帮助开发人员分析和优化软件的执行性能。

Trace source 的 coresight 组件一般有下面几种：

• ETM（embedded trace macrocells）：ETM是一个用于处理器跟踪的组件，用于记录处理器执行的指令和数据流(str/ldr)，也就是通常说所的data trace和instruction trace, 通常每个core 都会有一个ETM组件，EMT组件产生的数据流一般会通过ATB总线送出去。在最新的ARMv9 中，core内部使用的不再是ETM，而是在 ETM 基础上进行升级的 ETE 组件;
• PTM（program flow trace macrocells）比较老的组件，现在很少用，主要功能是在分支跳转时进行trace数据抓取；
• ITM 类似与串口，软件可以将要打印的log数据写入到ITM的stimulate 的 port口，然后ITM 会将数据通过ATB总线送出去，外部工具接收到 ITM的数据后再解析成对应的 log；
• STM（system trace macrocells）：功能类似与ITM，只是在Cortex-A系列上，由于CPU性能较高，trace数据量比较大，使用ITM的话，带宽不够，所以ARM就针对Cortex-A系列开发出了STM组件，STM组件可以将数据通过AXI总线送出去，此外STM还可以抓取一些硬件某块的信号。

1.1.2 Trace Sinks

有产生trace的组件，就会有存储trace data的组件与之对应，trace sinks(池子)就是对应组件的总体统称，常见的trace sink组要有以下：

• TPIU（trace port interface units）：将ATB数据通过trace port发送给外界，比如发送给DS-5(Dstream)，一般DS-5内部会有一个几个G的存储，用来接收trace数据；
  

• ETB（embedded trace buffers）： 存储 ATB 数据的 buffer，但是ETB一般比较小，能够存放的trace 数据不多，如果抓去少量trace数据可以存放到ETB，但是如果数据量较大那么可能就会发生overwrite的情况；当然，也可以把ETB做大，但是做大了的话芯片面积将会增大，这样芯片成本就会增加。
  
  
  

• ETF（Embedded Trace FIFO）是用于存储和传输ETM（Embedded Trace Macrocell）生成的跟踪数据的组件。ETF可以作为ETM的输出缓冲区，用于存储ETM生成的跟踪数据，然后将数据传输给其他组件进行进一步的分析和调试操作；
  
  

• ETR（Embedded Trace Router）是用于连接和路由跟踪数据的组件。ETR负责接收来自ETM（Embedded Trace Macrocell）和其他跟踪组件生成的跟踪数据，并将数据路由到相应的目的地，如TMC（Trace Memory Controller）或ETF（Embedded Trace FIFO）。ETR可以根据配置和控制信息，将跟踪数据分发到不同的目的地，以便进行进一步的分析和调试操作。它提供高速的接口和协议，以支持大量的跟踪数据传输。
  
  如上图，ETR 会将数据通过AXI总线送出去，最后通过CI700送给DDR。

• TMC（trace memory controller）：TMC不属于Trace Sink, TMC负责管理跟踪数据的存储和缓冲，以及将数据传输给其他组件进行进一步的分析和调试操作。它可以控制跟踪数据的存储位置、大小和格式，并提供高速的接口和协议用于数据传输。

1.1.2 Trace links

Trace 信息传递过程中所需要的中间 coresight 组件，从trace source 到 trace sink中间还有一系列的处理，这些处理一般都是经过Trace links来出来的，常用的 trace links 有如下几种：

• Trace Funnel : 将接收的多个ATB总线数据合并成一个ATB总线数据，因为有些总线宽度不一样，比如将两个64bit的总线通过Funnel 合并成一个128bits的位宽送出去，也可通过Funnel 选通对应的 trace source 送过来的数据；
  

• Trace Replicator: 将一个ATB总线数据，分发成多个ATB总线数据发送; 因为 trace 数据可以存放在 ETB 中也可以送给 TPIU 送出去， 如图1-1 所示。

• Async Bridge: 用于连接异步处理器和其他系统组件的接口。异步处理器是一种特殊的处理器，其时钟与系统的主时钟不同步。Async Bridge提供了一个接口，使得异步处理器可以与其他系统组件进行通信和协调。比如ETM 一般是和CPU是同一个时钟域，但是其他coresight组件一般使用的是coresight的时钟域，如果ETM要将数据送给 下一级组件，也即夸时钟域进行数据传输，这时就需要一个异步桥进行转换。
  
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