【摘要】：伴隨計算機軟硬件技術的飛速發(fā)展，嵌入式產品也已經充分融入人們的生活和社會的生產之中，可以說嵌入式系統(tǒng)已經無所不在。嵌入式系統(tǒng)是為特定應用環(huán)境而設計并嵌入在受控器件內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、內存和外存有限、外設少和功耗要求低等。這些特點導致在嵌入式系統(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，其中交叉調試器是交叉開發(fā)的核心工具之一。一款優(yōu)秀的交叉調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)內核線程管理、目標機調試代理、遠程通信協議和宿主機調試器等。而且通常不同的嵌入式操作系統(tǒng)需要實現不同的交叉調試器。本文將對嵌入式多線程遠程調試器的原理和關鍵技術進行研究，基于一款新型嵌入式操作系統(tǒng)aCoral設計并實現遠程調試代理系統(tǒng)。 本文研究了遠程調試的原理；分析了GDB的RSP Server（調試代理）的內部機制和實現；分析了Linux內核的ptrace()系統(tǒng)調用和斷點異常等機制實現；研究了aCoral內核框架和基本機制，及其應用編程方法；研究了ARM體系結構中異常處理相關技術。在此基礎上，為aCoral設計實現了遠程調試代理系統(tǒng)，系統(tǒng)包含兩大部分：aCoral內核調試機制和RSP調試代理。其中內核調試機制部分提供：SWI異常處理機制、調試事件處理、綁定和線程控制訪問等功能。調試代理部分基于gdbserver實現，完成功能包括：與宿主機GDB數據通信、管理被調線程和解析執(zhí)行調試命令等。最后對系統(tǒng)進行了詳細的功能測試，驗證了設計的有效性。 本文對嵌入式軟件調試中各軟硬件模塊的交互原理進行了綜合分析和總結，具有較好的理論價值，對于理解軟件調試有很大幫助。同時，，論文對調試系統(tǒng)的設計和實現細節(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)中實現調試子系統(tǒng)提供了有效參考。該調試系統(tǒng)實現成本低，可實現aCoral任務級調試，提高了aCoral應用開發(fā)效率。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP368.1

【參考文獻】

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本文編號：2532210