[发明专利]一种分布式环境下嵌入式硬件辅助追踪轨迹同步方法

说明书

一种分布式环境下嵌入式硬件辅助追踪轨迹同步方法，包括：向被测工程代码添加追踪配置以及周期性的GPIO翻转，将交叉编译后的结果下载至被测目标，将每个被测目标的SWO接口输出以及每个被测目标用作翻转的GPIO连接至每个分布式采集设备；建立NTP服务器并完成GPS授时；将分布式采集设备作为NTP客户端与NTP服务器，完成所有分布式采集设备的时间同步；控制所有分布式采集设备同时启动被测目标，也启动时间戳采集以及SWO接口输出数据记录，记录所有GPIO翻转的Unix时间戳与SWO接口输出的追踪数据；完成GPIO时间戳与SWO输出数据的对齐。本发明能够提供高可信、高稳定的硬件辅助追踪数据。

技术领域

本发明属于嵌入式系统评测领域，具体涉及一种分布式环境下嵌入式硬件辅助追踪轨迹同步方法，应对分布式嵌入式系统各个节点间的追踪轨迹数据不同步的问题。

背景技术

对分布式嵌入式系统进行非侵入式系统状态评测，硬件辅助追踪是非常有限的技术手段，但是，硬件辅助追踪测试所得的由SWO(Serial Wire Output)接口输出的追踪轨迹数据本身是孤立的，不与外部时间关联；而且分布式嵌入式系统各个节点间的追踪轨迹数据也相互孤立，数据之间不同步，追踪轨迹数据连续、数据量大且不同步。虽然硬件辅助追踪单元可以输出内部增量时间戳，但其计数器只有21位，很快就会回零，不适用于长期记录，这就给完整程序的分析与系统状态评测带来了很大的阻碍，因此亟需一种有效的追踪轨迹同步方法。

相关技术中，在对分布式嵌入式系统进行评测时，4位GPIO(General-purposeinput/output)向外输出追踪数据，在采集追踪数时，所有的分布式采集设备均需要带有独立的硬件触发功能以及时间戳标记功能的模块，这种方法仅能应对少量数据的同步需求且成本昂贵。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种分布式环境下嵌入式硬件辅助追踪轨迹同步方法，通过该轨迹同步方法为使用嵌入式硬件辅助追踪技术的测试者提供高可信、高稳定的硬件辅助追踪数据，从而极大程度上为系统评测与分析提供便利。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一、向被测工程代码添加追踪配置以及周期性的GPIO翻转，进行交叉编译；

步骤二、将交叉编译后的结果下载至被测目标，将每个被测目标的SWO接口输出连接至每个分布式采集设备，分布式采集设备同时连接每个被测目标用作翻转的GPIO；

步骤三、建立NTP服务器并输入GPS数据，对NTP服务器完成GPS授时；

步骤四、将所有的分布式采集设备作为NTP客户端与NTP服务器，并且通过网络进行连接，完成所有分布式采集设备的时间同步；

步骤五、控制所有分布式采集设备同时启动被测目标，同时也启动时间戳采集以及SWO接口输出数据记录，记录所有GPIO翻转的Unix时间戳(从协调世界时1970年1月1日0时0分0秒起至这一次GPIO翻转时刻的总秒数)与SWO接口输出的追踪数据；

步骤六、执行脚本完成GPIO时间戳与SWO输出数据的对齐。

所述的步骤一执行被测工程代码的被测目标处理器内核为具有指令追踪宏单元ITM以及数据观察点与追踪单元DWT的ARM Cortex-M3/M4内核或更高级别内核。

所述的步骤一执行被测工程代码时，首先，开启指令追踪宏单元ITM以及数据观察点与追踪单元DWT并使能SWO接口，并配置数据观察点与追踪单元DWT监测GPIO翻转；

在程序运行时，指令追踪宏单元ITM将数据观察点与追踪单元DWT监测到的GPIO翻转事件记录在追踪轨迹内并通过被测目标的SWO接口向外发出。