嵌入式多線程遠程調(diào)試器研究與實現(xiàn).pdf

1、伴隨計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式產(chǎn)品也已經(jīng)充分融入人們的生活和社會的生產(chǎn)之中，可以說嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)無所不在。嵌入式系統(tǒng)是為特定應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計并嵌入在受控器件內(nèi)部的專用計算機系統(tǒng)。源于受控器件對空間、成本、健壯性、穩(wěn)定性和實時性等因素的要求，嵌入式系統(tǒng)通常具有以下特點：CPU頻率較低、內(nèi)存和外存有限、外設(shè)少和功耗要求低等。這些特點導(dǎo)致在嵌入式系統(tǒng)上無法運行大型開發(fā)工具，如編譯器和調(diào)試器等。因此嵌入式軟件開發(fā)采用交叉開發(fā)方法，其中交叉

2、調(diào)試器是交叉開發(fā)的核心工具之一。一款優(yōu)秀的交叉調(diào)試工具將有助于提高嵌入式軟件開發(fā)效率和降低開發(fā)成本。
　　嵌入式軟件調(diào)試過程涉及宿主機和目標機系統(tǒng)中多層次軟硬件模塊，包括CPU異常處理、操作系統(tǒng)內(nèi)核線程管理、目標機調(diào)試代理、遠程通信協(xié)議和宿主機調(diào)試器等。而且通常不同的嵌入式操作系統(tǒng)需要實現(xiàn)不同的交叉調(diào)試器。本文將對嵌入式多線程遠程調(diào)試器的原理和關(guān)鍵技術(shù)進行研究，基于一款新型嵌入式操作系統(tǒng)aCoral設(shè)計并實現(xiàn)遠程調(diào)試代理系統(tǒng)。

3、r>　　本文研究了遠程調(diào)試的原理；分析了GDB的RSP Server（調(diào)試代理）的內(nèi)部機制和實現(xiàn)；分析了Linux內(nèi)核的ptrace系統(tǒng)調(diào)用和斷點異常等機制實現(xiàn)；研究了aCoral內(nèi)核框架和基本機制，及其應(yīng)用編程方法；研究了ARM體系結(jié)構(gòu)中異常處理相關(guān)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，為aCoral設(shè)計實現(xiàn)了遠程調(diào)試代理系統(tǒng)，系統(tǒng)包含兩大部分：aCoral內(nèi)核調(diào)試機制和RSP調(diào)試代理。其中內(nèi)核調(diào)試機制部分提供：SWI異常處理機制、調(diào)試事件處理、綁定和線

4、程控制訪問等功能。調(diào)試代理部分基于gdbserver實現(xiàn)，完成功能包括：與宿主機GDB數(shù)據(jù)通信、管理被調(diào)線程和解析執(zhí)行調(diào)試命令等。最后對系統(tǒng)進行了詳細的功能測試，驗證了設(shè)計的有效性。
　　本文對嵌入式軟件調(diào)試中各軟硬件模塊的交互原理進行了綜合分析和總結(jié)，具有較好的理論價值，對于理解軟件調(diào)試有很大幫助。同時，論文對調(diào)試系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)細節(jié)有較強的實用價值，為將來在其他新型嵌入式操作系統(tǒng)中實現(xiàn)調(diào)試子系統(tǒng)提供了有效參考。該調(diào)試系統(tǒng)實現(xiàn)成