嵌入式系统多级调试技术的研究与实现

论文摘要

随着嵌入式系统软件(如嵌入式操作系统)的发展成熟,嵌入式软件开发的重点已经由前期的嵌入式系统软件开发转向嵌入式应用软件的开发上来。一个功能强大的面向应用开发的嵌入式调试工具已经成了嵌入式开发环境中不可或缺的一员。本论文的目标就是在当前面向高可靠操作系统应用开发调试的需求下设计并实现一个面向嵌入式应用开发的多级调试工具。本文首先介绍了多级调试的相关背景知识、当前多级调试技术的发展现状等,接着分析了断点、调试控制、符号表等调试基本技术。然后本文就调试通讯、分区级调试、进程级调试等多级调试的关键技术提出了设计方案。在此基础上设计了一个实现多级调试技术的总体架构。最后论文对本多级调试工具的设计实现过程进行了详细介绍。本文设计实现的多级调试工具支持三个级别的调试,并且还支持多种调试模式间的自由切换。目标机端的分区级调试代理在嵌入式操作系统的支持下作为一个高优先级的任务,感知和控制系统中的被调试分区和任务,实现分区级调试功能,并通过会话管理技术实现了对多对一调试模式的支持。目标机端的分区应用内部的异步信号处理函数结合分区级调试功能实现了进程级调试技术。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 嵌入式软件调试概述
• 1.1.1 嵌入式交叉调试技术
• 1.1.2 嵌入式多级调试技术
• 1.2 国内外现状
• 1.2.1 非嵌入式平台的调试技术
• 1.2.2 主流嵌入式多级调试技术
• 1.3 本课题研究内容及章节安排
• 第2章 基本调试原理分析
• 2.1 断点机制
• 2.2 调试控制及恢复
• 2.3 符号表机制
• 第3章 多级调试技术分析研究
• 3.1 操作系统环境
• 3.1.1 A-RTOS操作系统基本结构
• 3.1.2 A-RTOS系统空间分配
• 3.2 GDB及调试器代理技术
• 3.3 调试通讯方案研究
• 3.3.1 GDB通讯机制
• 3.3.2 TS-TA通讯框架
• 3.3.3 小结
• 3.4 系统级调试技术
• 3.4.1 系统级调试原理研究
• 3.4.2 系统级调试分析
• 3.5 分区级调试方案研究
• 3.5.1 分区级调试原理研究
• 3.5.2 分区级调试分析
• 3.6 进程级调试方案研究
• 3.6.1 进程级调试原理研究
• 3.6.2 进程级调试分析
• 3.7 本章小结
• 第4章 多级调试器的设计与实现
• 4.1 多级调试器的总体架构设计
• 4.2 通信框架的设计与实现
• 4.2.1 通信主机端设计
• 4.2.2 通信目标机端设计
• 4.3 主机端软件设计
• 4.3.1 调试引擎设计
• 4.3.2 界面设计
• 4.4 目标机端设计与实现
• 4.4.1 系统级调试代理设计实现
• 4.4.2 分区级调试相关代理设计与实现
• 4.4.3 进程级调试相关设计与实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 多级调试器的测试
• 5.1 单元测试
• 5.2 系统测试
• 5.3 测试总结
• 第6章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文