Trace的詳細分析以及功能介紹

SDSoC 開發(fā)環(huán)境

SDSoC是Xilinx旗下，用于設(shè)計開發(fā)Zynq SoC和MPSoC異構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的基于Eclipse的集成開發(fā)環(huán)境，可以完成從C/C++到指定目標平臺上功能完整的硬件/軟件系統(tǒng)的編譯、實現(xiàn)、調(diào)試執(zhí)行等全過程。

由SDSoC產(chǎn)生的系統(tǒng)是高性能的，同時也是復雜的硬件/軟件協(xié)同工作系統(tǒng)。要了解在這樣的系統(tǒng)中應用程序的執(zhí)行過程是比較困難的，因為你需要同時關(guān)注在處理器上運行的軟件部分和在硬件可編程邏輯上執(zhí)行的加速部分，以及數(shù)據(jù)在二者之間的傳遞過程和順序等。

Trace 事件追蹤功能

2015.4版的SDSoC中新增了一個功能，叫做Trace，即事件追蹤功能，可以幫助設(shè)計開發(fā)人員深入了解應用程序的執(zhí)行過程中整個系統(tǒng)上發(fā)生了哪些事件以及發(fā)生的順序，用戶可以以此為依據(jù)進行系統(tǒng)優(yōu)化。

Trace提供的是一個詳細視圖，用戶可以在其中觀察應用，硬件/軟件分區(qū)和系統(tǒng)設(shè)計選擇的性能，它提供的是一個以時間軸為單位而量化的事件追蹤，包括在理器上運行的軟件事件，在可編程邏輯上運行的硬件加速事件和在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸鏈路事件。

由于需要讀取上板應用的數(shù)據(jù)，要啟動事件跟蹤，用戶必須將開發(fā)板經(jīng)由JTAG連接到主機。

在SDSoC中啟動Trace后，事件追蹤功能就會被自動插入到軟件代碼和硬件IP中。然后，硬件部分（包括完成事件追蹤功能的監(jiān)控IP）經(jīng)過綜合和布局布線，產(chǎn)生比特流，而軟件跟蹤代碼則被編譯到普通用戶應用中。硬件和軟件的事件追蹤時間戳被收集到了一個追蹤流中，并且以在可編程架構(gòu)中緩存的方式記錄下來，由主機通過JTAG訪問并讀回數(shù)據(jù)。

下圖橙色高亮的部分，就是應用Trace功能后SDSoC自動插入的監(jiān)控IP，用以完成和記錄事件追蹤功能。

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收集事件追蹤數(shù)據(jù)的接口根據(jù)不同的操作系統(tǒng)而略有不同。對于Standalone和FreeRTOS操作系統(tǒng)，用戶程序ELF使用USB / JTAG接口下載到電路板上進行配置和調(diào)試，斷點也是經(jīng)由了同樣的USB / JTAG接口而插入，事件跟蹤的數(shù)據(jù)采集，也是在相同的USB / JTAG接口上讀取。

對于Linux，一旦操作系統(tǒng)經(jīng)由SD卡啟動，ELF已經(jīng)復制后，便可以經(jīng)過TCP/TCF運行調(diào)試，斷點也可以經(jīng)由TCP/TCP插入，但事件跟蹤的數(shù)據(jù)仍然需要通過USB / JTAG接口讀出。換句話說，要在Linux應用程序上啟動事件追蹤， USB / JTAG和TCP / TCF接口都需要。

Trace 視圖

下圖所示就是SDSoC GUI提供的Trace視圖。用戶應用程序的每個跟蹤事件被賦予一個唯一的軌跡名稱，并且對應到同一個時間軸。通常，一個跟蹤點可以通過應用程序的執(zhí)行創(chuàng)建多個軌跡，例如，如果相同的代碼被循環(huán)執(zhí)行，或者在加速器中被多次調(diào)用。

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每個事件追蹤軌跡都有幾個不同的屬性：名稱，類型，以及啟動，停止和持續(xù)時間。如果將鼠標懸停在某個軌跡上，就可以看到這個軌跡的詳細屬性。Trace視圖中以不同的顏色區(qū)別不同類型的軌跡，例如橙色代表軟件事件追蹤，綠色代表硬件事件而藍色代表數(shù)據(jù)的交互。

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關(guān)于Trace更詳細的介紹和分步驟教程，請關(guān)注SDSoC安裝目錄下的docs目錄，其中有一個SDSoC_Trace2015.4.pdf文檔可供參考。

由于Trace是在SDSoC 2015.4版首次發(fā)布，且目前還處于Beta階段，其僅能完成有限的事件追蹤功能，我們將在以后的版本中不斷完善，提供更全面的追蹤功能。敬請關(guān)注。如果您想要立即試用SDSoC 2015.4 和Trace功能，請聯(lián)系當?shù)氐腦ilinx銷售代表。