過去，實施和部署多核片上系統 （SoC） 器件的一大挑戰一直都是為編程和調試這些平臺提供適當的工具。開發人員要充分發揮多核性能優勢，就必須進行高效率分區，并在這些核上運行高質量軟件。復雜多核系統的調試會面臨同步處理模式以及子系統接口訪問受限所帶來的其它復雜性。開發和調試多核 SoC 所花費的時間以及實現理想 SoC 性能的能力可用來衡量工具套件的優勢。
　　TI 支持 KeyStone 擴展的 Code Composer StudioTM（CCStudio） 集成型開發環境包含業界最佳的多核數據可視化技術，支持調試、驗證以及跟蹤功能。TI 近期推出了全新KeyStone 多核 SoC，其具有 ARM? RISC 處理器和 TMS320C66x DSP 核組成的異構組合。支持 KeyStone 擴展的 CCStudio 工具套件與KeyStone 器件及軟件共同開發，為 SoC 提供了一個統一系統級視圖，從而可直觀查看 ARM 及 DSP 核、加速器以及外設。
　　介紹
　　隨著處理器功能的增強，其復雜程度也在加大。這就使開發人員對軟件進行調試、故障排除和維護的能力面臨更大的挑戰。隨著多核處理器的推出，實施和分析工作的嚴格程度也在呈指數級上升。
　　試想下列情形：一群才華橫溢的工程師在考慮有朝一日能使用這種振奮人心的新 SoC 開發全新的無線基站。這種新器件將幫助這些工程師所在的公司迅速高效地向市場推出極具競爭力的新產品。雖然選用的 SoC 是具有 RISC 和 DSP 核組合的異構多核器件，但工程設計團隊還是按職能組建，分成了獨立的 ARM 和 DSP 開發團隊。他們清楚他們必須合作，共同在統一平臺上解決整合系統軟件的難題。問題是，有沒有工具能夠應付該 SoC 的復雜性？
　　工程設計團隊的經理有類似的保留意見。雖然全新 SoC 有望實現性能的飛躍，實現顯著降低的功耗以及比現有解決方案還低的成本，但工程團隊管理人員清楚，采用其它 SoC 曾因集成、調試和系統測試流程中無限期的延遲和不能確定的進度，致使欠佳的調試及分析工具屢遭指責。該 SoC 平臺的一個潛在優勢是，軟件可跨多種產品重復使用，但團隊管理人員擔心支持該 SoC 的工具是否真的可以及時用于重復使用和再測試。
　　最后，該產品線的業務管理人員也持謹慎態度。憑借部署日趨復雜產品的豐富經驗，她清楚地認識到盡管最新一代 SoC 具有極好的新特性與新優勢，但能否對其充分利用，及能否對開發團隊可迅速成功實施的特性進行確定，這要取決于業務團隊。在產品部署的業務方面，上市時間是個關鍵因素，產品調試、集成、測試以及試用中出現任何波折，都會給收入及利潤帶來負面影響。
　　那么，工程師究竟在探尋多核 SoC 器件開發工具的哪些特定功能呢？
　　首先，開發人員需要全局性的查看處理元素。他們不僅需要看到特定處理核上的事件，還需要同時看到所有核上的所有處理情況；
　　其次，他們需要能夠看到處理元素之間的通信。要識別難以排除的故障，比如導致過長延遲的根源，在每個處理元素執行時必須要能看見所有的互動狀況；
　　多核工具必備的一項重要功能就是，能夠測量 SoC 每個元件的利用情況，以確定處理核是否得到適當的利用。開發人員需要確定分配給某個處理元素的任務是否已接近過載水平，如果是，如何重新均衡 SoC；
　　最后，還需要具備識別不暢流程并判斷處理死鎖和系統低效的能力。在多核 SoC 上開發軟件解決方案的工程設計團隊必須確保整個系統能夠實時運行，系統的設計和分區可優化硅芯片架構。要保證這一點，軟件開發人員必須下大力度實時了解運行中的解決方案。其結論就是隨時可用于現場測試和最終部署的高集成產品。圖 1 的示例就是這種調試模式下的 TI KeyStone 范例。
　　為滿足這些需求，工具套件必須能解析 SoC 每個處理元素與接口的性能并提供報告。工具必須能夠顯示所有處理元件的同步及時序關系。只顯示每個獨立核或可編程實體是不夠的。
　　采用德州儀器 （TI） KeyStone 多核 SoC 器件的產品開發人員非常喜歡基于 TI CCStudio 工具套件的業界最佳多核開發與調試工具。開發人員可迅速高效地解決深度系統級問題，確保最短的集成與測試周期。此外，當通過遠程跟蹤功能部署完產品后，他們還可充分利用這種詳細深入的觀察。這不但可對現場問題做出快速響應，而且還可游刃有余地為最終客戶、服務提供商以及運營商提供支持。由于 TI 推出了首個異構多核器件集，在現有的 DSP 多核組合中添加了 ARM? 處理器，因此它現在可通過支持 KeyStone 擴展的 CCStudio 工具套件，將相同級別的覆蓋范圍及分析功能帶給 ARM 開發人員。
　　
　　圖 1：從調試和跟蹤的角度看 KeyStone 異構多核 SoC 架構
　　啟動調試流程
　　分析儀套件是該工具鏈上的又一重要環節，其包含核級跟蹤功能和系統級跟蹤功能以及可充分利用片上軟硬件事件嗅探器插裝的邏輯分析器功能。此外，該套件還包含支持軟件插裝的 KeyStone 擴展 —— 多核系統分析器 （Multicore System Analyzer）。每款工具均支持特定使用案例，可充分利用多種彼此同步的技術實現更加完善的系統解決方案。綜上所述，該套件可為通用全局時限提供整個核與工具的數據關聯，同時可在整個工具中支持視圖的同步滾動。
　　如圖 2 所示，CCStudio 不僅提供用于 DSP 和 ARM 的代碼開發工具，而且還具有分析工具套件，有助于實現開發階段的性能優化。CCStudio 經過擴展，不但提供其長期以來一直具備的 DSP 支持，而且還整合了 LinuxTM 支持。這樣 Linux ARM 開發人員就可在 CCStudio 環境中使用熟悉的 Linux GDB 調試器進行調試。CCStudio 能夠以中止模式同步調試運行在 Linux OS 及其核上的 ARM 應用，實現執行流程的端對端跟蹤。
　　可通過調試器同時控制核的功能是一項非常實用的多核調試特性，支持同步程序狀態檢測。如果開發人員為解決死鎖與競爭狀態，需要調試跨多個核運行的一致性程序，該特性就非常有價值。同步“死鎖”運行及步進是對稱多處理 （SMP） 環境中另一項重要調試功能，該環境需要以精細粒度形式理解互動的直觀視圖。CCStudio 的多核觸發功能是另一項高價值特性，可用于查看處理器間的依賴性與性能。在 DSP和 ARM? 多核觸發環境中，處理器或處理器集經配置后，可觸發或響應外部處理器事件。例如，如果處理器 1 遭遇斷點，就可向處理器 2 發出信號，要求其暫停運行或執行其它調試工作。該技術有助于發現間歇干擾、崩潰、失控代碼以及偽中斷。