用控制，從而以能夠減少第二特權(quán)層級(jí)為設(shè)置和清除禁用控制標(biāo)志所需要的指令的數(shù)目。
[0033]性能監(jiān)控電路可包括各種形式。一些性能監(jiān)控電路可監(jiān)控相對(duì)復(fù)雜的性能量度，或可記錄特定事件或在發(fā)生特定事件組合的情況下輸出信號(hào)。
[0034]然而，性能監(jiān)控電路往往可包括事件追蹤電路，這些追蹤電路追蹤選定事件在數(shù)據(jù)流程內(nèi)的發(fā)生。例如，事件追蹤電路可包括事件計(jì)數(shù)器，每當(dāng)特定事件發(fā)生時(shí)，這些事件計(jì)數(shù)器遞增計(jì)數(shù)。其他形式的事件追蹤電路可并非單調(diào)增加，并且可相反地在已發(fā)生某一數(shù)目的特定類型事件的情況下輸出信號(hào)。
[0035]—些事件追蹤電路可被編程以追蹤第一配置數(shù)據(jù)所指定的類型的事件的發(fā)生，該第一配置數(shù)據(jù)是由第一特權(quán)層級(jí)的代碼設(shè)置的。因此，第一特權(quán)層級(jí)的代碼可選擇事件的多個(gè)類型中待計(jì)數(shù)的一個(gè)類型。其他類型的事件追蹤電路可為固定的，以使得這些電路追蹤固定預(yù)定類型的事件的發(fā)生，因此也無法被重新編程以追蹤其他事件。例如，可能存在時(shí)常需要被監(jiān)控的一些事件(比如，處理周期的經(jīng)過)，因此提供專用于追蹤此類型事件的固定事件計(jì)數(shù)器可更有效率。性能監(jiān)控電路的第一子集可包括固定事件追蹤電路、或可編程事件追蹤電路、或兩者都包括，并且在處理電路系統(tǒng)處于第二特權(quán)層級(jí)并且已經(jīng)設(shè)置禁用控制標(biāo)志的情況下，可禁用由這些性能監(jiān)控電路執(zhí)行的性能監(jiān)控。
[0036]由在第一特權(quán)層級(jí)的指令設(shè)置的第一配置數(shù)據(jù)可包括指定哪種類型的事件將由可編程事件追蹤電路追蹤的數(shù)據(jù)。并且，第一配置數(shù)據(jù)可包括啟用數(shù)據(jù)(enable data)，該啟用數(shù)據(jù)用于控制由特定性能監(jiān)控電路執(zhí)行的性能監(jiān)控當(dāng)前是啟用還是禁用。然而，在第一配置數(shù)據(jù)中設(shè)置的此啟用數(shù)據(jù)可被禁用控制標(biāo)志覆蓋，以使得在處理電路系統(tǒng)切換至第二特權(quán)層級(jí)及禁用控制標(biāo)志位于預(yù)定值的情況下，即使第一配置數(shù)據(jù)指示特定性能監(jiān)控電路應(yīng)被啟用，該性能監(jiān)控電路仍應(yīng)被禁用。
[0037]類似地，由第二特權(quán)層級(jí)的代碼為性能監(jiān)控電路的第二子集設(shè)置的第二配置數(shù)據(jù)可以包括啟用數(shù)據(jù)，該啟用數(shù)據(jù)用于啟用或禁用單個(gè)性能監(jiān)控電路。在一些情況下，第二配置數(shù)據(jù)還可包括用于禁用性能監(jiān)控電路的第一子集的全局啟用值，以使得第二特權(quán)層級(jí)的代碼能夠可選地選擇完全禁用由性能監(jiān)控電路的第一子集執(zhí)行的計(jì)數(shù)或性能監(jiān)控，而不管處理電路系統(tǒng)當(dāng)前處于哪一模式中。并且，第二配置數(shù)據(jù)可包括定義將由第二子集內(nèi)的可編程事件追蹤電路計(jì)數(shù)的事件的類型的數(shù)據(jù)。第二子集還可以包括上文所討論的固定事件追足示電路。
[0038]在一些情況下，第一配置數(shù)據(jù)或第二配置數(shù)據(jù)還可以指定哪一特權(quán)層級(jí)能夠存取由對(duì)應(yīng)的性能監(jiān)控電路的第一子集或第二子集獲得的性能數(shù)據(jù)。
[0039]在一些示例中，數(shù)據(jù)處理裝置可支持虛擬化，其中一個(gè)或更多個(gè)操作系統(tǒng)可在超級(jí)管理器監(jiān)督下執(zhí)行。這能夠用于例如支持若干不同類型的操作系統(tǒng)，比如，用于處理實(shí)時(shí)關(guān)鍵處理的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和用于處理實(shí)時(shí)關(guān)鍵性較低的處理的第二操作系統(tǒng)。例如，用于汽車應(yīng)用的一些處理器可提供用于控制制動(dòng)系統(tǒng)或其他安全關(guān)鍵組件的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，和用于控制更富于圖形用戶界面(GUI)的特征的另一操作系統(tǒng)，比如，控制汽車的音頻系統(tǒng)。在支持虛擬化的系統(tǒng)中，第二特權(quán)層級(jí)可對(duì)應(yīng)于執(zhí)行超級(jí)管理器程序的超級(jí)管理器特權(quán)層級(jí)，并且第一特權(quán)層級(jí)可對(duì)應(yīng)于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)程序的操作系統(tǒng)特權(quán)層級(jí)。因此，利用本技術(shù)，超級(jí)管理器可選擇性地使自身對(duì)由操作系統(tǒng)配置的性能監(jiān)控電路隱藏。
[0040]在另一示例中，數(shù)據(jù)處理裝置可支持至少一個(gè)安全特權(quán)層級(jí)和至少一個(gè)較不安全的特權(quán)層級(jí)，其中在至少一個(gè)安全特權(quán)層級(jí)中，處理電路系統(tǒng)可存取不可在較不安全的特權(quán)層級(jí)中存取的至少一個(gè)資源。例如，為了保護(hù)固件或內(nèi)容不被復(fù)制，可使用安全特權(quán)層級(jí)。這種類型的系統(tǒng)的示例是由英國(guó)劍橋ARM有限公司提供的Trustzone架構(gòu)。因此，第二特權(quán)層級(jí)可包括至少一個(gè)安全特權(quán)層級(jí)，并且第一特權(quán)層級(jí)可包括至少一個(gè)較不安全的特權(quán)層級(jí)。這允許安全特權(quán)層級(jí)中的代碼選擇性地使自身對(duì)于在較不安全的狀態(tài)下配置的性能監(jiān)控電路隱藏，以維持資產(chǎn)保護(hù)。
[0041]其他系統(tǒng)可將虛擬化與安全域及較不安全域相結(jié)合，以使得在安全域和較不安全域中的一者或兩者內(nèi)存在超級(jí)管理器和操作系統(tǒng)。在此情況下，不同安全性狀態(tài)之間的相對(duì)階層以及超級(jí)管理器或操作系統(tǒng)層級(jí)可由系統(tǒng)設(shè)計(jì)者選擇。一般而言，第二特權(quán)層級(jí)可處于被視作比第一特權(quán)層級(jí)具有更多特權(quán)的任何狀態(tài)。
[0042]—些示例可具有兩個(gè)以上特權(quán)層級(jí)，因此可存在例如第三特權(quán)層級(jí)，該第三特權(quán)層級(jí)的特權(quán)低于第一特權(quán)層級(jí)。第三特權(quán)層級(jí)可具有性能監(jiān)控電路的第三子集，該第三子集能夠響應(yīng)于在第三特權(quán)層級(jí)執(zhí)行的指令而被配置。在此情況下，可能需要多個(gè)特權(quán)層級(jí)中每一者都能夠使自身對(duì)配置在較低特權(quán)層級(jí)中的性能監(jiān)控電路隱藏。因此，除以上所討論的為第二特權(quán)層級(jí)設(shè)置的禁用控制標(biāo)志外，還可以存在另一禁用控制標(biāo)志，該另一禁用控制標(biāo)志由第一或第二特權(quán)層級(jí)中的代碼來設(shè)置，該禁用控制標(biāo)志在被設(shè)置為預(yù)定值的情況下在于第一特權(quán)層級(jí)或第二特權(quán)層級(jí)中執(zhí)行指令的同時(shí)，禁用由性能監(jiān)控電路的第三子集執(zhí)行的性能監(jiān)控。這種方法能夠被重復(fù)若干次，以使得在處理電路系統(tǒng)當(dāng)前處于更高特權(quán)層級(jí)時(shí)，每一特權(quán)層級(jí)都可通過使用對(duì)應(yīng)的禁用控制標(biāo)志來禁用由配置在較低特權(quán)層級(jí)中的性能監(jiān)控電路執(zhí)行的性能監(jiān)控。
[0043]當(dāng)存在用于配置性能監(jiān)控電路的不同子集的多組配置數(shù)據(jù)時(shí)，在一些情況下，每一組配置數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在共同的寄存器或共同的寄存器組中，或者在其他情況下可被分開存儲(chǔ)。一般而言，配置數(shù)據(jù)是控制由對(duì)應(yīng)性能監(jiān)控電路的子集執(zhí)行的性能監(jiān)控的任合存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。在一些情況下，第一配置數(shù)據(jù)、第二配置數(shù)據(jù)、和第三配置數(shù)據(jù)之間可能存在某種重迭，這種重迭對(duì)應(yīng)于第一子集、第二子集和第三子集中的任何重迭。
[0044]圖1示出了數(shù)據(jù)處理裝置2的部分，數(shù)據(jù)處理裝置2具有處理電路系統(tǒng)4，處理電路系統(tǒng)4支持程序指令在多個(gè)特權(quán)層級(jí)的執(zhí)行。裝置2具有多個(gè)性能監(jiān)控(PM)電路8，以監(jiān)控處理器4和數(shù)據(jù)處理裝置2的其他部分的性能。例如，性能監(jiān)控電路8可包括多個(gè)事件計(jì)數(shù)器，這些事件計(jì)數(shù)器對(duì)特定事件的發(fā)生進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后軟件可讀出由計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)值，以便決定已經(jīng)發(fā)生了多少事件。由于多種原因，這可能是十分有用的。首先，軟件開發(fā)者可對(duì)在執(zhí)行其軟件的同時(shí)發(fā)生某一特定類型的事件的次數(shù)感興趣，以幫助優(yōu)化軟件代碼以更有效地運(yùn)行。例如，能夠?qū)Υ鎯?chǔ)器存取的數(shù)目、緩存未命中的數(shù)目、或所執(zhí)行的指令的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外，例如，多核系統(tǒng)可使用性能數(shù)據(jù)以控制負(fù)載平衡。
[0045]由性能監(jiān)控電路8執(zhí)行的性能監(jiān)控受性能監(jiān)控控制電路系統(tǒng)10控制，性能監(jiān)控控制電路系統(tǒng)10維護(hù)配置數(shù)據(jù)12，配置數(shù)據(jù)12定義是否應(yīng)當(dāng)及應(yīng)如何執(zhí)行性能監(jiān)控。處理器4能夠響應(yīng)于指令而更新配置數(shù)據(jù)12以選擇將如何進(jìn)行性能監(jiān)控。性能監(jiān)控可取決于處理電路系統(tǒng)4當(dāng)前正在哪一特權(quán)層級(jí)中執(zhí)行程序指令，因此性能監(jiān)控控制電路系統(tǒng)10可接收特權(quán)層級(jí)的指示。
[0046]圖2示出了由處理電路系統(tǒng)4支持的不同特權(quán)層級(jí)的第一示例。在此示例中，處理器4支持虛擬化，以使得軟件可配備有執(zhí)行環(huán)境，從軟件的角度來看，該執(zhí)行環(huán)境看似具有一種形式，但實(shí)際上底層硬件具有不同物理形式。例如，處理電路系統(tǒng)4可在第二特權(quán)層級(jí)EL2執(zhí)行超級(jí)管理器程序20，該程序負(fù)責(zé)管理虛擬化并使底層硬件的細(xì)節(jié)對(duì)在第一特權(quán)層級(jí)ELI執(zhí)行的一個(gè)或更多個(gè)訪客操作系統(tǒng)22隱藏。超級(jí)管理器20可利用到處理器4的接口來呈現(xiàn)訪客操作系統(tǒng)22，該到處理器4的接口可與物理現(xiàn)實(shí)中的不同。例如，超級(jí)管理器20可使某些資源對(duì)訪客操作系統(tǒng)22隱藏，或可提供實(shí)際上并不存在的物理資源的表示。虛擬化可由超級(jí)管理器軟件20來實(shí)施，該軟件捕獲(trap)對(duì)軟件中的物理資源的存取，然后管理對(duì)底層訪客操作系統(tǒng)22的響應(yīng)，以便提供恰當(dāng)響應(yīng)，該響應(yīng)與將在底層實(shí)體資源實(shí)際存在的情況下接收到的響應(yīng)相匹配。同時(shí)，訪客操作系統(tǒng)22管理多個(gè)應(yīng)用程序24的執(zhí)行，這些應(yīng)用程序在另一特權(quán)層級(jí)EL0中進(jìn)行處理。不同的訪客操作系統(tǒng)22可具有不同的特性。例如，一個(gè)訪客操作系統(tǒng)可支持實(shí)時(shí)處理，而另一訪客操作系統(tǒng)則不可支持。
[0047]圖3示出了由處理電路系統(tǒng)4支持的不同特權(quán)狀態(tài)的另一示例。在此示例中，處理電路系統(tǒng)4具有安全域和較不安全域，安全域和較不安全域可被分離以保護(hù)安全域中的內(nèi)容或固件不被在較不安全域中運(yùn)行的代碼存取?？稍谟布蜍浖矫鎸?duì)在較不安全狀態(tài)和安全狀態(tài)進(jìn)行分離。在每一域內(nèi)，也可存在特權(quán)狀態(tài)和用戶狀態(tài)，其中在特權(quán)狀態(tài)下處理電路系統(tǒng)4可存取在用戶狀態(tài)下無法獲得的資源。類似地，在安全域中處理器可存取在較不安全域中無法獲得的資源。支持安全域和較不安全域的系統(tǒng)的示例是由英國(guó)劍橋ARM有限公司提供的Trustzone架構(gòu)。因此，可存在多個(gè)狀態(tài)(安全特權(quán)、安全用戶、較不安全特權(quán)、較不安全用戶)，這些狀態(tài)可被視作具有特權(quán)階層。例如，在一些實(shí)施例中，安全用戶狀態(tài)可被視作比較不安全的特權(quán)狀態(tài)具有更高特權(quán)。
[0048]因此，如圖2和圖3中所示，處理器4可配備有多個(gè)特權(quán)層級(jí)可出于各種原因。一般而言，在后續(xù)討論中，更高特權(quán)層級(jí)利用高于較低特權(quán)狀態(tài)(例如，EL0)的數(shù)值(例如EL2)來指示，但其他系統(tǒng)可使用不同的約定。
[0049]圖4更詳細(xì)地示出了性能監(jiān)控電路8和用于配置性能監(jiān)控電路的配置數(shù)據(jù)12的示例。如圖4的頂部部分所示，性能監(jiān)控電路可包括多個(gè)事件計(jì)數(shù)器30、32。事件計(jì)數(shù)器各自對(duì)特定事件的發(fā)生進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且能夠由在處理器4上執(zhí)行的軟件讀取和寫入。在此示例中，計(jì)數(shù)器包括固定事件計(jì)數(shù)器30，