【ARM Coresight 系列文章 10 - ARM Coresight STM 介绍及使用】

ARM System Trace Macrocell

ARM 对STM 的解释是其支持高带宽的"仪器化输出"，仪器化输出其实也就是像 Cortex-M 系列中的 ITM 一样，通过将数据写入 STM 的 stimulus port，然后再通过STM将数据送输出，可以送到 System memory， 也可以通过TPIU送出去，之所以说是高带宽是因为 STM的输入口接入了AXI bus，所以CPU 可以通过 AXI bus 将大量数据写入STM。

STM 中的 stimulus port 其实一块地址空间，数据只要写入到这块地址空间就会被STM接收，从上图也可以看出，STM除了可以接收软件写入的数据，也可以接受硬件信号，比如中断信号，只要将硬件信号绑定到对应的stimulus port上，那么STM 就会接收并转换硬件发过来的信号并生成数据包。

STM Features

• 可以为软件提供快速的 log 输出，相对于串口打印，STM的输出速度高出很多；
• 系统性能监控及进行性能调控，大致可以理解为软件使用STM在需要加上打印时间戳的地方加上stm的log输出，从而来统计性能；
• 跟踪内部的一些信号，如中断信号；
• STM 可以通过DMA将CPU输出的数据搬运到STM中，这样可以减少CPU的负载；
• 一个STM 可以被多个CPU访问，多个cpu可以共用一个STM。
  

STM 与 ETM/PTM的差异

ETM: 如前文所述，ETM主要是用于跟踪 CPU 执行过的一些指令，通常只会统计指令有没有执行。早期的 ETM 也支持 Data trace, 由于data trace 对系统性能影响较大，后面ETM中就不再支持 Data trace了；
PTM: 功能和ETM很相似，目前很少用；用来追踪 branch instruction。

STM Master

在 STPv2 协议中一共有两个概念，一个是 master、一个是 channels。
master 可以理解为主动发出数据打印请求的，比如一个系统中存在多个cluster, 每个cluster中都有4个core, 那么一个core就是一个master；
channels：为 master 输出不同类型的数据通道。

按照 STPv2 协议 STM一共支持129个master，其中有128个用于软件打印信息输出，1个master用于观察硬件信号，每个master 有 64K 的channels 地址空间。

此外，每个channel(stimulus port) 占用连续的256 bytes，所以在STPv2 中 master一共可以支持 64K的 stimulus port，每个 master 需要的地址空间为 64K x 256 = 16M。