CN106371966A - 收集与数据处理系统的操作相关的监视数据 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及收集与数据处理系统的操作相关的监视数据。公开了用于收集与数据处理系统的操作相关的监视数据的方法、装置和系统。数据处理系统包括：监视器控制器；以及多个监视器，用于收集与数据处理系统的操作相关的监视数据。每个监视器并不在非请求时将其监视数据发送至监视器控制器，而是仅向监视器控制器指示其具有就绪用于传输的这种数据。响应于对来自多于一个监视器的数据就绪信号的接收，监视器控制器选择这些监视器中的一个并向其发送数据传输命令，以避免来自多于一个监视器中的传输之间在共享资源中的资源争用。

Description

收集与数据处理系统的操作相关的监视数据
技术领域
本公开涉及数据处理领域。更具体地，本公开涉及从数据处理系统的多个监视器收集监视数据。
背景技术
可能期望在数据处理系统执行其数据处理操作时，收集与该数据处理系统的操作相关的数据；例如，通过计数可能作为这些数据处理操作的结果而发生的某些事件(例如，缓存未命中)，并且周期性地检查计数器值以将计数与程序执行相关联来监视数据，从而更好地理解执行的软件和系统性能之间的关系。对计数器值的周期性检查可以例如通过定时采取中断、或者在预定数量的事件发生后采取中断，并且随后读取计数器值来执行。
发明内容
至少一些实施例中，本技术提供了一种数据处理系统，包括：监视器控制器；以及多个监视器，用于收集与所述数据处理系统的操作相关的监视数据，其中，监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的、指示所述多于一个监视器中的每个具有就绪(ready)用于至监视器控制器的传输的监视数据的数据就绪信号，来选择性地将数据传输命令传输至多于一个监视器中的每个，以避免来自多于一个监视器中的每个的传输之间在共享资源中的资源争用。
在至少一些实施例中，本技术提供了一种操作数据处理系统的方法，包括：使用多个监视器来收集与数据处理系统的操作相关的监视数据；传输来自多个监视器中多于一个监视器的数据就绪信号至监视器控制器，其中所述数据就绪信号指示每个监视器具有就绪用于至监视器控制器的传输的监视数据；响应于从所述多于一个监视器接收的数据就绪信号来将数据传输命令选择性地传输至多于一个监视器中的每个，以避免来自多于一个监视器中的每个的传输之间在数据处理系统的共享资源中的资源争用。
在至少一些实施例中，本技术提供了一种数据处理系统，包括：用于收集与数据处理系统的操作相关的监视数据的装置；用于传输来自多于一个用于收集监视数据的装置的数据就绪信号到用于控制监视器的装置，其中所述数据就绪信号指示每个用于收集监视数据的装置具有就绪用于到用于控制监视器的装置的传输的监视数据，其中用于控制监视器的装置响应于从所述多于一个用于收集监视数据的装置接收的数据就绪信号来选择性地将数据传输命令传输至多于一个用于收集监视数据的装置中的每个，以避免来自多于一个用于收集监视数据的装置中的每个的传输之间在数据处理系统的共享资源中的资源争用。
在至少一些实施例中，本技术提供了收集与数据处理系统的操作相关的监视数据的监视器控制器，其中所述监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的、指示所述多于一个监视器中的每个具有就绪用于至监视器控制器的传输的监视数据的指示，来选择性地将数据传输命令传输至多于一个监视器中的每个，以避免来自多于一个监视器中的每个的传输之间的资源争用。
附图说明
将参考如附图示出的其实施例，来仅以示例的方式进一步描述本技术，其中
图1示意性地示出了一个实施例中的数据处理系统；
图2示意性地示出了另一实施例中的数据处理系统；
图3示出了一个实施例中，代表监视器控制器和(数据处理系统中的多个监视器中的)单个监视器之间的通信的信令图；
图4是代表四种状态的状态图，在一个实施例中数据处理系统中的监视器可以在这四种状态中操作并且可以在这些状态之间转换；
图5示意性地示出了一个实施例中的监视器；
图6示意性地示出了一个实施例中的监视器控制器；并且
图7示出了在一个实施例的监视器控制器中执行的步骤的序列。
具体实施方式
至少一些实施例提供了一种数据处理系统，包括：监视器控制器；以及多个监视器，用于收集与所述数据处理系统的操作相关的监视数据，其中，监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的、指示所述多于一个监视器中的每个具有就绪用于传输至监视器控制器的监视数据的数据就绪信号，来选择性地将数据传输命令传输至多于一个监视器中的每个，以避免来自多于一个监视器中的每个的传输之间在共享资源中的资源争用。
在数据处理系统中，多个监视器因此可以各自独立收集可用于更好地理解该数据处理系统的操作的监视数据。监视数据可以采取很多种类与由数据处理系统所执行的数据处理操作的任何方面相关的形式，而可以例如包括由监视器中的至少一个中的计数器所保持的计数值，计数值指示由该监视器所监视的特定事件已发生的频繁程度。多个监视器中的每个可以通过向监视器控制器传输数据就绪信号，来向数据处理系统的监视器控制器指示它具有就绪用于传输至监视器控制器的这样的监视数据。响应于从多于一个的监视器接收这些数据就绪信号，监视器控制器选择性地发送数据传输命令到这些监视器中的每个。换言之，监视器控制器选择监视器中的一个来接收数据传输命令，并且将数据传输命令传输至选定监视器。此后，在适当的间隔(下文将进一步讨论)之后，监视器控制器随后可以发送数据传输命令到另一选定监视器，以此类推，直至监视器控制器已向所有下述监视器发送了数据传输命令：这些监视器已经以其数据就绪信号指示了它们具有就绪用于传输的监视数据。特别地，监视器控制器以下述方式来执行对数据传输命令到这些“数据就绪”监视器的选定传输：该方式寻求避免来自这些数据就绪监视器中的每个的结果数据传输之间在共享资源中的资源争用。
本技术意识到主动检查监视器来确定何时监视器中的每个都有数据就绪用于传输的方法代表着不期望的处理负担，不期望的处理负担本身可能导致共享资源(例如，通信总线)中的争用；并且还意识到，由于数据处理系统中共享资源经受由多于一个监视器同时寻求将其数据传输至监视器控制器所致的资源争用的可能性，下述方法可能引起缺陷：在这种方法中，使得每个监视器以预定间隔或者当发生预定数量的事件时(例如，一旦监视器就绪就执行发送)简单地将其监视数据发送至监视器控制器。此外，本技术意识到当采用以下方法时资源争用也可能发生：监视器控制器广播命令到数据处理系统的多于一个监视器，监视器将其各自的监视数据传输回监视器控制器。尽管在包括较少这样的监视器的数据处理系统中较为不重要，这种资源争用问题已由本技术标识为不适合于涉及更多这样的监视器的当代数据处理系统。数据处理系统本身可以采取各种不同的形式，例如，从组件的相对紧凑的、密切相关的系统(例如由片上系统(SOC)表示的形式)，到更为分布式的系统(其中组件在物理上显著地更为分散，例如在“物联网”(IOT)类型的系统的示例中许多物理上分离的轻便设备彼此通信)，特别是在本技术的情境中，许多这些组件包括将其监视数据发送回中央监视器控制器的监视器。
尽管每个监视器可能能够准备其监视数据用于至监视器控制器的非请求(unsolicited)传输、并进一步(以数据就绪信号来)向监视器控制器指示其监视器数据已准备好用于传输，本技术意识到由每个监视器传输的数据就绪信号本身也可代表(例如，在将多个监视器连接至监视器控制器的通信总线上的)资源争用的可能来源。此外，为了减少多个监视器中的每个的活动(并且因此减少可能的处理负担和能量消耗)，本技术提议对由多个监视器中的每个做出的对用于传输的数据的准备响应于来自监视器控制器的如此做的明确命令而发生。据此，在一些实施例中，监视器控制器可以具有传输数据准备命令到多个监视器的能力，并且多个监视器各自响应于数据准备命令来发起对用于传输的监视数据的准备；并在监视数据已准备好用于传输时向监视器控制器传输数据就绪信号。对用于传输的数据的准备可以采取多种形式，但在至少一个实施例中这包括监视器访问计数器并将该计数器的计数值转变成就绪用于至监视器控制器的传输的数据分组。
监视器控制器因此(通过其可发送至多个监视器中的每个的数据传输命令来)对多个监视器中的每个何时将其监视数据传输至该监视器控制器保持控制，并且本技术还意识到，监视器控制器避免资源争用的能力在下述情况下得以提升：在将其本身的监视数据传输至监视器控制器之后，监视器向监视器控制器指示该传输完成。据此，在一些实施例中，多个监视器分别响应于数据传输命令来将就绪用于传输的监视数据传输至监视器控制器，并且当对就绪用于传输的监视数据的传输完成时传输数据传输完成命令至监视器控制器。
在其中多个监视器中的每个都向至监视器控制器明确标识其何时已完成对其监视数据的传输的这种实施例中，监视器随后可以简单地等待将从监视器控制器接收的进一步命令，而无需对其状态做出任何更改。然而，在一些实施例中，多个监视器分别响应于对数据传输完成命令至监视器控制器的传输来进入低功率状态。因此，通过这种当所请求的至监视器控制器的数据传输已被执行时使得多个监视器中的每个“休眠”或至少减少其功耗的机制，数据处理系统的总能量消耗可以得以改善(减小)。
响应于对来自监视器控制器的数据准备命令的接收，当应响应于数据准备命令而被准备的监视数据在该时刻为不可用时，多个监视器中的每个可以以各种方式做出响应。例如，在一个实施例中，多个监视器分别响应于数据准备命令、以及没有监视数据可用于传输的结果指示，来重发起对用于传输的监视数据的至少一次准备。因此，监视器可以尝试再次开始对监视数据的准备(至少一次)。在这种重试发生不止一次的情况下，监视器可以被布置以周期性间隔、或以对该监视器的操作适当的其它合适(也许并非恒定)间隔来进行重试。
当监视器响应于要求这样做的命令来寻求对用于至监视器控制器的传输的监视数据的准备时，多种原因可能导致不存在可用监视数据，但在一些实施例中这可能是下述配置导致的：在该配置中至少一个监视器的监视数据与数据处理系统对选定指令的执行相关。据此，该监视器可以被布置为监视(例如，数据处理系统的CPU内、及其执行管线内的)指令的执行，并且特别地检测特定指令何时被执行。在这种已接收到来自监视器控制器的数据准备命令的情况下，该监视器随后可以继续主动寻求收集有关该指令的监视数据，并且一旦这样的指令得以执行就将该事实以数据就绪信号通知给监视器控制器。
无论如何，监视器可以以不同方式对其中其无法响应于数据准备命令向该监视器控制器发送监视数据(特别是由于当前没有这样的监视数据可用于传输)的情况做出响应，并且在一些实施例中，监视器控制器具有传输数据准备命令到多个监视器的能力；并且多个监视器分别响应于数据准备命令来发起对用于传输的监视数据的准备，并在没有监视数据可用于传输时向监视器控制器传输数据不可用信号。因此，当由监视器发起对用于传输的监视数据的准备导致指示(例如，由于该监视器正监视着的特定事件尚未发生)没有数据可用的(内部)指示被生成时，随后监视器控制器可能意识到这一事实并且不需要做出从该监视器至监视器控制器的明确的数据传输，从而进一步减少资源争用的可能性。监视器控制器随后可以在适当的情况下选择何时命令该监视器再次发起对用于传输的对应监视数据的准备。
在一些实施例中，多个监视器分别响应于数据准备命令来退出低功率状态。对数据处理系统的能量消耗的管理可因此得以改善。
在其中监视器控制器寻求避免资源争用的共享资源可以采取各种形式。在一些实施例中，数据处理系统包括监视器控制器和多个监视器经由其进行通信的通信总线，并且其中共享资源包括通信总线。据此，本技术使得监视器和监视器控制器之间的通信中可能出现的争用发生的概率降低。此外，通过这样减少通信总线争用的可能性，本技术使通信总线能以更轻便的方式被提供，例如通信总线具有较低的带宽能力，从而在面积非常珍贵的情况下占用数据处理系统(尤其诸如SOC)中较少的这种面积。
监视器控制器和多个监视器经由其进行通信的通信总线可以以不同方式被提供，但是在一些实施例中，数据处理系统包括系统总线，并且其中通信总线是专用于监视器控制器和多个监视器之间的通信的专用通信总线。对针对监视器控制器和多个监视器之间的通信的专用总线的配备使得通信本身能够与经由系统总线发生的通信分离开来，因此有助于减少该通信总线上争用的可能性。当然这必然要求在系统总线之外还提供这样的通信总线，但本技术(如上所述)使得这种通信总线能够以轻便的方式来提供，而没有显著增加争用的风险，并且多个监视器和监视器控制器之间的有效通信因此得以支持。
无论如何，共享资源可代表数据处理系统中的不同的组件，并且在一些实施例中，监视器控制器包括用于存储从多个监视器接收的监视数据的监视数据存储设备，并且其中共享资源包括监视数据存储设备。据此，本技术支持对这种(例如，具有相对有限的存储能力的)监视数据存储设备的使用，而不招致从多于一个监视器到达的监视数据所引起的资源争用。
监视数据存储设备中这样的资源争用可能是该存储设备的一些不同特征的结果，但在一些实施例中，监视数据存储设备具有存储来自少于多个监视器中的所有监视器的监视数据的能力，并且监视器控制器响应于用于存储来自至少一个监视器的监视数据的可用空间来将数据传输命令传输至多个监视器中的选定监视器。据此，本技术使监视数据存储设备得以作为相对较小的组件被提供，因此需要数据处理系统中的较少面积来容纳该存储能力，而没有发生从多于一个监视器接收的、超过能够被同时存储在监视数据存储设备中的量的监视数据之间的争用。监视器控制器可以跟踪监视数据存储设备目前有多少空间可用于存储监视数据存储，并且(以数据传输指令的方式)命令多个监视器来传输其监视数据，从而不会超过监视数据存储设备的能力。
对这种可用空间的监视可以以许多方式发生，但在一些实施例中，监视数据存储设备具有存储来自少于多个监视器中的全部的监视数据的能力，并且监视器控制器响应于用于监视数据的存储的可用空间在预定阈值之上来将数据传输命令传输至多个监视器中的选定监视器。据此可以(依据对监视数据存储设备的占用，并且因此依据监视数据存储设备的可用空间来)定义阈值，随后监视器控制器使用该阈值来确定何时将数据传输命令发送到多个监视器(其已指示了它们具有就绪用于传输的数据)中的下一选定监视器(或者在适当情况下，仍指示其具有就绪用于传输的数据的最后一个监视器)。
在一些实施例中，监视数据存储设备具有存储来自少于多个监视器中的全部的监视数据的能力，并且监视器控制器响应于对来自多个监视器中的第一监视器的数据传输的预测结束的接近来将数据传输命令传输至多个监视器中的第二监视器。因此本技术认识到，由于与数据传输命令到多个监视器中的选定监视器的传输、以及要从监视器传输回监视器控制器的结果监视数据相关联的一些延迟，当根据已知数据传输协议和大小预期来自该(第一)监视器的数据传输将很快完成时，监视器控制器(其在对来自主动传输的监视器的监视数据的接收完成之前发送数据传输命令)可以支持处监视数据存储设备的更为有效率的“流水线式”使用，由此当来自第二监视器的数据传输开始时，监视数据存储设备中资源争用的可能性较低。
在监视器控制器从就绪传输数据至监视器控制器的多于一个监视器中做出选择时，它可以以多种方式来进行选择，但在一些实施例中，监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的数据就绪信号来以预定顺序将数据传输命令传输至多于一个监视器。这种预定顺序本身可以根据数据处理系统的要求以各种方式来定义，例如来自每个监视器的监视数据的各自的优先级、来每个监视器的监视数据的预期大小、等等。它也可以例如是简单的轮询方案。
在一些实施例中，监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的数据就绪信号，来以数据就绪信号被从多于一个监视器接收的顺序(而不是使用预定顺序)将数据传输命令传输至所述多于一个监视器。据此，监视器控制器可以配备有(例如，通过使用小FIFO结构来)追踪数据就绪信号被接收的顺序、并且随后使用该顺序来确定将数据传输命令传输至多于一个监视器的顺序的能力。
在一些实施例中，当多个监视器中没有当前正向监视器控制器传输数据的监视器时，监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的数据就绪信号来将数据传输命令传输至多于一个监视器中的选定监视器。当多个监视器中没有当前正向监视器控制器传输数据的监视器、并且假设当前对共享资源的可用性不存在其它限制时，可以立即命令自由选择的监视器进行传输。
至少一些实施例提供了一种操作数据处理系统的方法，包括：使用多个监视器来收集与数据处理系统的操作相关的监视数据；传输来自多个监视器中多于一个监视器的数据就绪信号至监视器控制器，其中所述数据就绪信号指示每个监视器具有就绪用于至监视器控制器的传输的监视数据；响应于从所述多于一个监视器接收的数据就绪信号来选择性地将数据传输命令传输至多于一个监视器中的每个，以避免来自多于一个监视器中的每个的传输之间在数据处理系统的共享资源中的资源争用。
至少一些实施例提供了一种数据处理系统，包括：用于收集与数据处理系统的操作相关的监视数据的装置；用于传输来自多于一个用于收集监视数据的装置的数据就绪信号到用于控制监视器的装置的装置，其中所述数据就绪信号指示每个用于收集监视数据的装置具有就绪用于到用于控制监视器的装置的传输的监视数据，其中用于控制监视器的装置响应于从所述多于一个用于收集监视数据的装置接收的数据就绪信号来选择性地将数据传输命令传输至多于一个用于收集监视数据的装置中的每个，以避免来自多于一个用于收集监视数据的装置中的每个的传输之间在数据处理系统的共享资源中的资源争用。
至少一些实施例提供了从多个监视器收集与数据处理系统的操作相关的监视数据的监视器控制器，其中所述监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的、指示所述多于一个监视器中的每个具有就绪用于至监视器控制器的传输的监视数据的指示，来选择性地将监视数据传输命令传输至多于一个监视器中的每个，以避免来自多于一个监视器中的每个的传输之间的资源争用。
现在参考附图来描述一些特定示例性实施例。
图1示意性地示出了一个实施例中的数据处理系统。数据处理系统10包括中央处理单元(CPU)12、缓存器14、互连结构16和存储器管理单元(MMU)18。数据处理系统10还包括存储器20，存储器20经由主系统总线22被访问。在操作中，CPU 12、缓存器14，互连结构16和MMU 18执行未在本文详述的各种数据处理功能。也请注意，这些组件可以各自具有到主系统总线22的连接，但仅出于清楚地说明的目的，这些连接没有在图1中示出。这些组件中的每个分别配备有监视器24、26、28和30。这些监视设备中的每个被配置为收集与由其构成该组件的一部分的各组件的操作相关的数据。例如，CPU 12包括执行管线32，执行管线32配备有相关计数器34。计数器34被布置为跟踪选定指令由管线32执行的次数。监视器24可以访问计数器34以利用该计数值。缓存器14包括控制电路36，控制电路36本身包括计数器38，计数器38在图1的示例中被配置为计数缓存器14中发生的缓存未命中的次数。监视器26可以访问控制电路36以利用该计数值。互连结构16的监视器28被配置为收集与由互连结构16传送的特定数据相关的信息。为此，互连组件16配备有数据存储设备39，数据存储设备39存储对已通过互连结构16传送的特定数据项的指示。监视器28可以访问数据存储设备39，以确定特定数据项是否已经通过互连结构16传送。MMU 18包括计数器40，计数器40被布置计数到特定存储器地址(或一组存储器地址)的访问实例，并且监视器30可以访问计数器40以利用该计数值。监视器24、26、28和30经由监视总线44与中央监视器控制器42通信。换言之，提供监视总线用于允许中央监视器控制器42和监视器之间的通信的专用目的。监视器24-30中的每个不发送非请求的监视数据到中央监视器控制器42，而是当其具有就绪用于到中央监视器控制器42的传输的数据时，监视器通过监视总线44发送指示这一事实的信号。当中央监视器控制器42从监视器24-30中的一个或多个接收到这种“数据就绪”信号，中央监视器控制器42选择监视器中的一个，并且向该监视器发送指示其应当传输其数据的命令。中央监视器控制器42的操作在控制电路44的控制下发生。中央监视器控制器42并非一旦监视器指示了其具有就绪用于传输的信号就指令该监视器传输其数据，而是选择监视器中的一个来命令传输其数据，从而监视总线44上来自多于一个监视器的数据传输之间的争用不会发生。此外，中央监视器控制器42包括监视器数据缓冲器46，监视器数据缓冲器46用于暂时保持从监视器24-30接收的监视器数据。监视器数据缓冲器46必然仅具有有限的数据存储能力，并且当指令监视器传输其数据时中央监视器控制器42考虑到这一点，从而监视器数据缓冲器46的容量不会被超过。在这个意义上，监视总线44和监视器数据缓冲器46两者都可以被视为这样的“资源”：其形成了数据处理系统的一部分，并且由中央监视器控制器42以其选择监视器来命令该监视器发送它的数据的方式、并且以其发送这样的数据传输命令的时序(timing)对其进行保护，从而这些资源中的一个中不会发生争用。在经由主系统总线22发送数据脉冲到存储器20用于更永久的存储之前，中央监视器控制器42收集暂时存在于其监视器数据缓冲器46中的数据。如图1中的虚线箭头所示，中央监视器控制器42也可利用也形成数据处理系统的一部分的跟踪流发生器48，其中来自监视器数据缓冲器46的数据被传送到跟踪流发生器48，在跟踪流发生器48该数据被转变成要从数据处理系统输出的跟踪流。
图2示意性地示出了另一实施例中的数据处理系统。此处的数据处理系统100可以被视为“物联网”(IOT)类型的系统，因为数据处理系统100的中央监视器控制器102与大量的监视器102(其中的每个形成数据处理系统的相应组件的一部分)通信。在图2的示例中，这些组件是光传感器104和恒温器106，其中多数的这些光传感器和定温器被环绕建筑物分布以向中央监视器控制器102提供关于建筑物内的许多不同点的光和温度状态的信息。注意，虽然图2中仅明确示出了三个光传感器和定温器，图2中的省略号指示存在更多这种事实上与中央监视器控制器102通信的光传感器和定温器(仅为说明的清楚起见，这些已被省略)。光传感器104的监视器108和定温器106的监视器110中的每个被布置为与中央监视器控制器102进行无线通信。如同图1的中央的监视器控制器的情况，中央监视器控制器102包括监视器数据存储设备112和控制电路114。此外，同样类似于以上参考图1所讨论的方式，(当对应监视器已指示其具有就绪用于传输的监视数据时)中央监视器控制器102在控制电路114的控制下操作来指令监视器108、110中的选定一个传输其数据，以避免系统100内的资源争用。这可以例如涉及对监视器能用以无线地传输数据至中央监视器控制器的频率进行限制，从而避免无线资源(其提供了监视器108、110和中央监视器控制器102之间的通信介质)中的争用；和/或可以涉及对监视器能用以传输其数据的频率进行限制，从而监视器数据存储设备112的容量不被超过。在这些数据随后被输出用于由用户进一步分析之前，监视器数据存储设备112暂时保持从一个或多个监视器108、110收集的监视数据。
图3示出了一个实施例中监视器和监视器控制器之间的信号交换的序列。最初监视器处于低功率状态，并且不主动执行任何类型的数据处理。当监视器控制器希望收集与监视器构成其一部分的系统的组件相关的信息，它首先发送“捕获(capture)”信号至监视器。注意如图所示，此CAPTURE命令也可以被广播到系统内的其它监视器，甚至可以被广播到系统内的所有监视器。作为响应，接收到此命令的监视器退出其低功率状态，并且启动对用于传输回监视器控制器的监视数据的准备。例如，这可以包括访问监视器已在组件内访问过的计数器，以利用计数器值。一旦这项工作已完成并且监视数据已就绪用于“导出(export)”(即发送回监视器控制器)，监视器就发送“捕获确认”CAP_ACK信号至监视器控制器。换言之，这是指示所需数据已被捕获(并就绪用于导出)的“数据就绪”信号。一旦接收了这种信号，监视器控制器就可以立即通过告知监视器导出其数据来做出响应，然而(如上所述)监视器控制器被特别地布置为确保其中发现有(一个或多个)监视器和监视器控制器的系统中的共享资源内不会发生资源争用，因此在命令监视器导出其数据之前，监视器控制器可以等待直至适合于该监视器导出其数据的时间点，如将在本文其它部分讨论的。一旦已达到了这种适当的时间点，则监视器控制器就将EXPORT命令传输至监视器，并且作为响应监视器开始将其监视数据传输回监视器控制器。一旦这种导出完成，监视器就通过EXPORT_ACK信号向监视器控制器指示这个事实，并重新进入其低功率状态。如果其它监视器具有待传输至监视器控制器的数据(由CAP_ACK信号来指示)，(假设监视器控制器判断这将不会导致资源争用)则监视器控制器随后可以选择其中的一个并向其发送EXPORT命令。
图4示出了其中数据处理系统的监视器可能存在的四个状态的状态图，其中这些可能状态之间的移动有赖于在监视器控制器和监视器之间交换的不同信息。监视器可以被视为一开始在START状态中(如图4的顶部所示，其也可以是如上文相对图3提及的低功率状态)。对来自监视器控制器的CAPTURE消息的接收使得监视器转换到其CAPTURING状态，其中该监视器寻求收集和准备所需监视数据用于传输回监视器控制器。图4示出了从该CAPTURING状态的三种可能的运动。第一，如果对用于传输的监视数据的准备是成功的，则一旦该监视数据已准备好监视器就发送CAP_ACK消息至监视器控制器，并且由此移动到EXPORT PENDING状态。第二，如果监视器发现(例如，由于与监视数据有关的事件尚未发生)不存在可用于传输至监视器控制器的合适数据，则它可以通过被发送至监视器控制器的CAP_ACK(无数据)消息向监视器控制器指示这一事实，并由此将其状态转换回START状态。替代地，第三，如图4中的虚线所示，如果监视器发现所请求的监视数据不可用于到监视器控制器的传输，它可以重试收集该监视数据并因此保持CAPTURING状态。这种重试可以例如仅发生有限次(甚至只发生一次)，或者可以例如被周期性地重复直到成功。这样的重试过程可以用在监视器24的示例中，例如图1中CPU 12内的监视器24(其寻求收集与由执行管线32所执行的特定指令相关的信息)，并且通过进入所示的重试循环可以保持为活动，监视对此特定指令的执行，并且一旦该指令被执行就最终发送CAP_ACK消息至监视器控制器。监视器在EXPORT PENDING状态等待直到它被监视器控制器指令发送其监视数据，这是由监视器控制器通过EXPORT消息命令，并且一旦接收了该消息监视器就转换至其EXPORTING状态，在EXPORTING状态中监视器将监视数据传输至监视器控制器。一旦这种对监视数据的传输(导出)已完成，监视器就通过EXPORT_ACK消息来向监视器控制器指示这一点，并且转换回其START状态。
图5示意性地示出了一个实施例中的监视器的更详细的结构。此处监视器120包括计数器122、功率控制电路124、控制电路126、监视器数据缓冲器128和总线接口130。如该图所示，控制电路126还可以被视为状态机，并且在本示例中这将监视器120限制为按照图4中所示的状态图来行动。从控制电路126到功率控制电路124的访问使得控制电路能够在监视器120退出START状态时唤醒监视器120、并且当向START状态转换时进入低功率状态。监视器120和监视器控制器之间的通信通过总线接口130发生，总线接口130使得监视器120能够与将二者连接在一起的总线交互，例如以图1中所示的监视总线44的形式。一旦接收到来自监视器控制器的CAPTURE消息，控制电路126就访问计数器122，以利用其中保持的当前计数值。这个值被暂时存储在监视器缓冲器128中，并且一旦监视器120接收EXPORT信息，控制电路126就使得(作为适当准备的数据分组的一部分的)计数值从监视器缓冲器128经由总线接口130被传输至监视器控制器。计数器122也可以直接连接到控制电路126，从而在(例如，由于计数器122(自被复位后)尚未经历相应事件)当前没有计数数据可用于至监视器控制器的传输的情况下，控制电路126可采取适当的动作(如上文参考图4示出的CAPTURTING状态中没有可用于传输的合适数据的情况所讨论的可能选项)。
图6示意性地示出了一个实施例中的中央监视器控制器(例如，图1中示出的中央监视器控制器42)的更详细的配置。中央监视器控制器140包括总线接口142、控制电路144、监视器数据缓冲器146、以及总线接口148。控制电路144维持对中央监视器控制器140的整体控制。此外，控制电路144负责经由总线接口142与数据处理系统中的每个监视器的通信。在控制电路144已向数据处理系统中的一个或多个监视器发送CAPTURE消息后，控制电路144利用CAP_ACK FIFO 150(其形成控制电路144的一部分)以保持对监视器以其各自CAP_ACK消息对CAPTURE消息做出响应的顺序的追踪。这样做使得控制电路144随后可以命令监视器以从监视器接收相应CAP_ACK消息的顺序来导出其数据。然而，这不是控制电路144能使得监视器做出导出的唯一顺序。控制电路144还配备有提供对监视器的预定排序的监视器顺序存储设备152，(当配置为这样做时)控制电路144可使用该排序来选择监视器应当做出导出的顺序。这可以是简单的轮询排序(例如数值标签顺序)，但在此示例中，以各监视数据的相应优先级为依据来对监视器分级。经由总线接口142从监视器接收的监视数据暂时保持在监视器数据缓冲器146中，监视器数据缓存器146包括四个槽154-160。槽154-160中的每个可以保持来自每个监视器的监视数据的“标准”分组，其中在示出的实施例中来自每个监视器的数据的大小预期为相似甚至相同。控制电路144追踪监视数据器缓冲器146内的槽154-160的占用情况，并且仅在监视数据缓冲器内存在用于要接收的这种数据的容量时指令监视器导出其数据。换言之，定义了这些占用的槽的阈值，并且监视器控制器140一般仅在占用了此阈值数字或更少空间的情况下发送EXPORT命令。然而，当对监视监视器数据缓冲器146的占用情况时，控制电路144还可以被布置为考虑系统内的数据传输延迟，并且如果监视器数据缓冲器当前在经由总线接口148将数据传送出槽154-160中的一个的过程中，则据此可以在监视器数据缓冲器146内用于预期数据的空间实际可用之前发送EXPORT命令到监视器中的一个，并且已知数据传输时间指示在监视器通过传输其数据来对EXPORT命令做出响应、以及在数据到达中央监视器控制器140时，该槽被预期为可用的。
图7示出了根据一个实施例的方法当操作数据处理系统内的监视器控制器时所采用的步骤的序列。流程可以被视为开始于步骤200，其中监视器控制器广播CAPTURE命令到数据处理系统内的所有监视器。流程随后前进到步骤202，其中确定监视器控制器是否接收到来自监视器的至少一个CAP_ACK响应。若没有则流程移动到步骤204，其中确定是否所有未决监视器都已发送CAP_ACK(无数据)消息。若没有则流程返回到步骤202，即监视器控制器等待直到接收到至少一种CAP_ACK响应。然而如果在步骤204中确定所有未决监视器都确实已发送CAP_ACK(无数据)消息则流程前进到步骤206，由于已从所有监视器接收了对CAPTURE命令的响应，随后确定是否需要来自数据处理系统中的监视器的新监视数据。如果不是，则在步骤208等待合适的时间，流程保持原位(即，在步骤206和208)直到需要新的一组监视器数据。返回步骤202的考虑，当至少一个CAP_ACK命令被接收时流程进行到步骤210，其中监视器控制器确定其数据缓冲器当前是否具有接收更多监视器数据的容量。还请注意如所指示的，这可以是(数据到达时的)预期容量，如上文所述。如果不是则流程在该步骤等待直到这种容量是可用的。一旦数据缓冲器内这种容量是可用的流程就进行到步骤212，其中确定是仅有一个CAP_ACK响应已被接收(并且仍有待监视器控制器的响应)、还是多于一个这样的消息已被接收(并且其中的每个都有待响应)。如果仅有一个CAP_ACK消息已被接收则流程前进到步骤214，其中监视器控制器传输EXPORT信号到该就绪的监视器。随后流程在步骤216等待直到监视器数据和相应的传输完成消息EXPORT_ACK已被接收。一旦出现这种情况流程就继续到步骤224。替代地，如果在步骤212确定多于一个CAP_ACK响应已被接收(并且仍有待响应)则流程进行到步骤218，其中监视器控制器发送EXPORT命令到最早发送其CAP_ACK响应的监视器。随后流程在步骤220等待直到相应监视数据和EXPORT_ACK传输完成消息已从该监视器接收。如果是则在步骤222确定是否另外的导出为待决的(即，针对已传输了其CAP_ACK消息的另一监视器)。如果另外的这种导出仍待决则流程返回到步骤202。如果没有其它这种导出待决则流程进行到步骤224。在步骤224，确定是否存在任何尚未响应于广播的CAPTURE消息来导出数据(包括具有CAP_ACK(无数据)消息的可能响应)的监视器。如果存在应当从其接收监视数据的其它监视器则流程返回到步骤202。一旦所有监视器都已做出响应(并且如果必要，已导出其数据)流程就继续到步骤226和228，其中如同步骤206和208，流程等待直到需要新的一组监视器数据，并且随后流程在步骤200重新开始。
在本申请中，词语“配置为……”或“布置为……”的使用意味着装置的元件具有能够执行所定义的动作的配置。在这种情况下，“结构”意味着硬件或软件的互连结构的布置或方式。例如，装置可以具有提供所定义的操作的专用硬件，或者处理器或其它处理设备可以被编程以执行该功能。“配置为”或“布置为”并不意味着装置元件需要以任何方式被改变以便提供所定义的操作。
虽然已在本文中参考附图详细描述了示意性实施例，可以理解本发明不限于那些精确的实施例，并且本领域技术人员可以在其中进行各种改变、增加和修饰而不脱离由所附权利要求所限定的本发明的范围。例如，可以做出从属权利要求的特征与独立权利要求的特征的各种组合，而不脱离本发明的范围。

Claims (20)

1.一种数据处理系统，包括：
监视器控制器；以及
多个监视器，用于收集与所述数据处理系统的操作相关的监视数据，
其中所述监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的、指示所述多个监视器中的每个具有就绪用于至所述监视器控制器的传输的监视数据的数据就绪信号，来选择性地将数据传输命令传输至所述多于一个监视器中的每个，以避免来自所述多于一个监视器中的每个的传输之间在共享资源中的资源争用。
2.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述监视器控制器具有传输数据准备命令到所述多个监视器的能力，并且所述多个监视器各自响应于所述数据准备命令来发起对用于传输的监视数据的准备；并在所述监视数据已准备好用于传输时向所述监视器控制器传输所述数据就绪信号。
3.如权利要求2所述的数据处理系统，其中所述多个监视器分别响应于所述数据传输命令来将所述就绪用于传输的监视数据传输至所述监视器控制器，并且当对所述就绪用于传输的监视数据的传输完成时传输数据传输完成命令至所述监视器控制器。
4.如权利要求3所述的数据处理系统，其中所述多个监视器分别响应于对所述数据传输完成命令至所述监视器控制器的传输来进入低功率状态。
5.如权利要求2所述的数据处理系统，其中所述多个监视器分别响应于所述数据准备命令、以及没有监视数据可用于传输的结果指示，来重发起对用于传输的监视数据的至少一次准备。
6.如权利要求5所述的数据处理系统，其中至少一个监视器的监视数据与所述数据处理系统对选定指令的执行相关。
7.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述监视器控制器具有传输数据准备命令到所述多个监视器的能力，并且所述多个监视器分别响应于所述数据准备命令来发起对所述用于传输的监视数据的准备，并在没有监视数据可用于传输时向所述监视器控制器传输数据不可用信号。
8.如权利要求2所述的数据处理系统，其中所述多个监视器分别响应于所述数据准备命令来退出低功率状态。
9.如权利要求1所述的数据处理系统，还包括通信总线，所述监视器控制器和所述多个监视器经由所述通信总线进行通信，并且其中所述共享资源包括所述通信总线。
10.如权利要求9所述的数据处理系统，还包括系统总线，并且其中所述通信总线是专用于所述监视器控制器和所述多个监视器之间的通信的专用通信总线。
11.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述监视器控制器包括用于存储从所述多个监视器接收的监视数据的监视数据存储设备，并且其中所述共享资源包括所述监视数据存储设备。
12.如权利要求11所述的数据处理系统，其中所述监视数据存储设备具有存储来自少于所述多个监视器中的所有监视器的监视数据的能力，并且所述监视器控制器响应于用于存储来自至少一个监视器的监视数据的可用空间来将所述数据传输命令传输至所述多个监视器中的选定监视器。
13.如权利要求11所述的数据处理系统，其中所述监视数据存储设备具有存储来自少于所述多个监视器中的全部的监视数据的能力，并且所述监视器控制器响应于用于监视数据的存储的可用空间在预定阈值之上来将所述数据传输命令传输至所述多个监视器中的选定监视器。
14.如权利要求11所述的数据处理系统，其中所述监视数据存储设备具有存储来自少于所述多个监视器中的全部的监视数据的能力，并且所述监视器控制器响应于对来自所述多个监视器中的第一监视器的数据传输的预测结束的接近，来将所述数据传输命令传输至所述多个监视器中的第二监视器。
15.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述监视器控制器响应于从所述多于一个监视器接收的所述数据就绪信号来以预定顺序将所述数据传输命令传输至所述多于一个监视器。
16.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述监视器控制器响应于从所述多于一个监视器接收的所述数据就绪信号，来以所述数据就绪信号被从所述多于一个监视器接收的顺序将所述数据传输命令传输至所述多于一个监视器。
17.如权利要求1所述的数据处理系统，其中当所述多个监视器中没有当前正向所述监视器控制器传输数据的监视器时，所述监视器控制器响应于从所述多于一个监视器接收的所述数据就绪信号来将所述数据传输命令传输至所述多于一个监视器中的选定监视器。
18.一种操作数据处理系统的方法，包括：
使用多个监视器来收集与数据处理系统的操作相关的监视数据；
传输来自所述多个监视器中多于一个监视器的数据就绪信号至监视器控制器，其中所述数据就绪信号指示每个监视器具有就绪用于至所述监视器控制器的传输的监视数据；
响应于从所述多于一个监视器接收的所述数据就绪信号来将数据传输命令选择性地传输至所述多于一个监视器中的每个，以避免来自所述多于一个监视器中的每个的传输之间在所述数据处理系统的共享资源中的资源争用。
19.一种数据处理系统，包括：
用于收集与数据处理系统的操作相关的监视数据的装置；以及
用于传输来自多于一个用于收集监视数据的装置的数据就绪信号到用于控制监视器的装置，其中所述数据就绪信号指示每个用于收集监视数据的装置具有就绪用于到用于控制监视器的装置的传输的监视数据，
其中用于控制监视器的装置响应于从所述多于一个用于收集监视数据的装置接收的数据就绪信号来选择性地将数据传输命令传输至所述多于一个用于收集监视数据的装置中的每个，以避免来自所述多于一个用于收集监视数据的装置中的每个的传输之间在所述数据处理系统的共享资源中的资源争用。
20.一种监视器控制器，所述监视器控制器从多个监视器收集与数据处理系统的操作相关的监视数据，
其中所述监视器控制器响应于从多于一个监视器接收的、指示所述多于一个监视器中的每个具有就绪用于至所述监视器控制器的传输的监视数据的指示，来选择性地将数据传输命令传输至所述多于一个监视器中的每个，以避免来自所述多于一个监视器中的每个的传输之间的资源争用。
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