使用XSCOPE快速打印调试

上一节中在tiles之间通信的例子非常慢，因为每一行文本输出到主机终端的时间很长。如果增加ITERATIONS的值，这个问题就更明显了。

这种默认行为之所以慢，有以下几个原因：

使用了JTAG接口来控制传输。
没有为传输数据提供缓冲区。
数据是通过调试内核传输的。在一个tile上的所有运行中的逻辑核都会在给定逻辑核完成传输时暂停。

很明显，这种默认行为会对正在调试的应用程序的实时性能造成严重影响。为了解决这个问题，XMOS提供了XSCOPE接口。

XTAG调试设置显示了JTAG和xlink连接

XSCOPE接口利用了物理高带宽的XLINK连接到XTAG调试器。缓冲区是在XTAG调试器上提供的。通过这种机制，就不需要在一个逻辑核进行传输时暂停其他逻辑核。

最终的结果是，XSCOPE可以作为一个高性能的调试接口，对正在检查的应用程序的实时性能影响很小。因此，在几乎所有情况下，都建议使用XSCOPE。

配置和使用XSCOPE

在下面的例子中，我们使用XSCOPE来加速上一篇文章中的调试例子：在tiles之间通信。

XSCOPE是通过创建一个XML XSCOPE配置文件来配置的，这个文件的后缀是：.xscope。这里我们创建一个最基本的配置文件：

basic.xscope
<xSCOPEconfig ioMode="basic" enabled="true">
</xSCOPEconfig>

XCC可以识别这个后缀的文件。这个文件作为一个参数在构建时提供给XCC（如果编译和链接作为单独的构建步骤，那么在链接步骤时提供）：

xcc -target=XK-EVK-XU316 basic.xscope multitile.xc main.c

现在使用 xrun --xscope 运行应用程序（不要像之前那样使用--io）：

打印输出现在看起来几乎是瞬间完成的，你可以试着增加ITERATIONS的值来验证这一点。

重要

在一个tile的一个或多个逻辑核上使用XSCOPE会导致一个通道端被分配给XSCOPE使用。

提示

试着把 ioMode 从 basic 改成 timed。这会让输出时间戳和打印数据一起显示在控制台上。注意这也会占用缓冲空间。

注意

配置XSCOPE的另一种方法是使用xscope_user_init()函数，但这种方法已经被弃用了。

使用XSCOPE“探针”

除了像上面那样使用XSCOPE来加速字面意义上的“printf调试”之外，XSCOPE“探针”还可以用来向主机发送命名的数据流，以便于调试。这些数据流可能是ADC采样值等数据。

XSCOPE探针使用的底层机制与上面的printf()调用使用的相同。但是，探针更加高效，因为它们避免了CPU时间和数据传输方面的开销。

在XSCOPE文件中添加探针的配置如下：

probes.xscope
<xSCOPEconfig ioMode="basic" enabled="true">
  <Probe name="Tile0-result" type="CONTINUOUS" datatype="UINT" units="mV" enabled="true"/>
  <Probe name="Tile1-i" type="CONTINUOUS" datatype="UINT" units="mV" enabled="true"/>
  <Probe name="Tile1-accumulation" type="CONTINUOUS" datatype="UINT" units="mV" enabled="true"/>
</xSCOPEconfig>

现在XSCOPE探针已经配置好了，我们可以通过在main.c中添加以下高亮的修改来利用它们：

main.c
#include <stdio.h>
#include <xcore/channel.h>
#include <xscope.h>

#define ITERATIONS 10

void main_tile0(chanend_t c)
{
  int result = 0;

  printf("Tile 0: Result %d\n", result);
  xscope_int(0, result);

  chan_out_word(c, ITERATIONS);
  result = chan_in_word(c);

  printf("Tile 0: Result %d\n", result);
  xscope_int(0, result);
}

void main_tile1(chanend_t c)
{
  int iterations = chan_in_word(c);

  int accumulation = 0;

  for (int i = 0; i < iterations; i++)
  {
    accumulation += i;
    printf("Tile 1: Iteration %d Accumulation: %d\n", i, accumulation);
    xscope_int(1, i);
    xscope_int(2, accumulation);
  }

  chan_out_word(c, accumulation);
}

和之前一样进行构建：

xcc -target=XK-EVK-XU316 probes.xscope multitile.xc main.c

这次运行时，添加--xscope-file来指定一个文件来写入探针的输出：

xrun --xscope --xscope-file xscope.vcd a.xe

在当前目录下会生成一个标准的VCD文件xscope.vcd，它可以用任何第三方的VCD查看器打开。其中一个选择是GTKWave。使用以下命令以通过gtkwave来查看VCD文件：

gtkwave xscope.vcd

在将信号“拖拽”到查看区域后，显示效果可能是这样的：

../../_images/gtkwave.png

GTKWave或其他VCD查看器的安装和使用超出了本文档的范围。

备注

本例中描述的XScope调试追踪可以使用XSIM进行。

总结

你现在可以使用XScope功能来进行“printf调试”。事实上，这种方法（使用xrun --xscope）应该总是优先选择的方法，而不是之前教程中展示的默认方法（使用xrun --io）。

配置和使用XSCOPE​

使用XSCOPE“探针”​

总结​

配置和使用XSCOPE

使用XSCOPE“探针”

总结