面向嵌入式系統(tǒng)的多核調試工具研究與實現.pdf

1、生活中嵌入式系統(tǒng)的應用無處不在，從通信、消費電子產品到汽車電子、智能機器、工業(yè)控制和衛(wèi)星導航，其使用數量已經大大超過了通用計算機，嵌入式設備以其低功耗、可靠性高、面向特定應用和可按需靈活定制等優(yōu)點而獲得廣泛應用。嵌入式多核技術的出現進一步增強了嵌入式系統(tǒng)的處理能力，但也隨之帶來針對多核系統(tǒng)進行程序開發(fā)的困難。目前，多核調試器主要基于硬件實現。傳統(tǒng)的交叉調試器不僅體積龐大，而且不能控制程序的調度，程序的調度運行都由操作系統(tǒng)來完成，不能支持

2、多核調試。硬件多核調試器不僅價格高而且不具有通用性，嵌入式設備上的運行的操作系統(tǒng)卻具有比較普遍的通用性，所以開發(fā)軟件多核調試工具成為了人們關注的焦點。
　　本文首先深入研究了arm-linux系統(tǒng)的調試支持機制、交叉調試器的實現原理，參考并總結了硬件多核調試技術的特點。在此基礎上，進一步改進交叉調試器的設計，實現了具有基本調試功能的多核交叉調試器。該調試器實現了傳統(tǒng)的基本調試功能，如設置斷點、單步運行、讀寫變量等，并增加了部分多核

3、調試功能，主要有：實時獲取運行進程的內核id、可選擇運行程序的內核、對指定核發(fā)送調試命令、控制各個內核的執(zhí)行狀態(tài)和實時獲取每個核上當前運行程序的上下文。通過上述功能，能讓程序開發(fā)者更深入的了解程序在目標機的運行狀態(tài)，更好的定位程序中的各種錯誤和異常。
　　為此，本文選擇全志A33 ARM-Cortex-A7目標板，在基于arm-linux系統(tǒng)下設計了該調試器，該調試工具在設計上相對傳統(tǒng)交叉調試器進行了一些改進，比如將斷點信息保存在

4、宿主機端等，并對整體架構進行了重新設計，使整個系統(tǒng)變的更加精簡。文中詳細分析并實現了調試器的各個功能模塊，如：符號解析、異常處理等，使調試器的實現原理一目了然，通過設置進程或線程的cpu親和性、核間中斷和綁定指定進程或線程到特定內核運行等方式實現了使指定核執(zhí)行調試命令的功能，能實時查看指定核的狀態(tài)，能夠比較全面的了解整個系統(tǒng)的運行情況。接著對調試代理進行改進，使得多宿主機遠程共享目標機調試成為可能。最后，經過測試，新設計的軟件多核交叉調