本文關(guān)鍵詞：嵌入式多核代碼分析器研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和IT行業(yè)的高速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算已經(jīng)成為了社會(huì)生活中的一部分,這個(gè)趨勢(shì)已經(jīng)難以扭轉(zhuǎn)。嵌入式系統(tǒng)是這些產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)的核心部分,已經(jīng)滲透到了我們周?chē)母鱾�(gè)領(lǐng)域。由于嵌入式系統(tǒng)有體積小、集成度高、功耗低、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn),需要對(duì)其硬件進(jìn)行高效的設(shè)計(jì),片上多處理器(Chip Multiprocessor)逐漸成為主流的計(jì)算平臺(tái)。軟件作為嵌入式系統(tǒng)的靈魂,其性能也影響著嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行性能,因此對(duì)嵌入式軟件的性能要求非常的高。嵌入式軟件的性能分析對(duì)嵌入式軟件開(kāi)發(fā)很重要,開(kāi)發(fā)出一款嵌入式多核代碼分析工具對(duì)提高嵌入式軟件開(kāi)發(fā)效率很有幫助。嵌入式多核代碼分析工具由宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)兩部分組成,主要分為四個(gè)模塊:二進(jìn)制插樁模塊、性能數(shù)據(jù)內(nèi)核支持模塊、通信模塊和性能數(shù)據(jù)處理模塊。本文描述的基于aCoral操作系統(tǒng)多核代碼分析工具是針對(duì)軟件程序的二進(jìn)制代碼進(jìn)行處理,可以獲取程序中函數(shù)的靜態(tài)調(diào)用圖、函數(shù)運(yùn)行時(shí)間、函數(shù)的執(zhí)行次數(shù)、函數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)用圖,可以得到程序運(yùn)行時(shí)候所在線(xiàn)程的CPU消耗時(shí)間、程序所在系統(tǒng)的熱點(diǎn)線(xiàn)程和CPU負(fù)載。本文研究了ELF格式文件格式以及在ELF格式文件中獲取函數(shù)的相關(guān)信息的方法;分析了四種程序分析的優(yōu)缺點(diǎn)以及靜態(tài)二進(jìn)制插樁和動(dòng)態(tài)二進(jìn)制插樁的特點(diǎn),研究了程序二進(jìn)制插樁的實(shí)現(xiàn);分析了X86平臺(tái)和ARM平臺(tái)中函數(shù)調(diào)用過(guò)程,研究了在匯編函數(shù)中控制目標(biāo)函數(shù)和樁函數(shù)的自動(dòng)調(diào)用和返回。學(xué)習(xí)了aCoral操作系統(tǒng),熟悉aCoral的線(xiàn)程切換和時(shí)間中斷原理;基于上述的相關(guān)理論和技術(shù)原理,設(shè)計(jì)了aCoral多核代碼分析器的總體框架;實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能代碼;在理論上推理了精確獲取函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的方法本文最后用本分析器獲取函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的方法和其他工具相關(guān)功能方法進(jìn)行測(cè)試對(duì)比,本方法能更精確的獲得函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間,并對(duì)精確獲取函數(shù)執(zhí)行時(shí)間方法進(jìn)行了理論分析。然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了功能測(cè)試,基本完成了預(yù)期的功能。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式 多核 性能分析 aCoral 二進(jìn)制插樁
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP332
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 文章組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 嵌入式及其他相關(guān)技術(shù)介紹15-33
• 2.1 嵌入式軟件特點(diǎn)15-16
• 2.2 嵌入式多核a Coral系統(tǒng)概述16-20
• 2.2.1 擴(kuò)展層17-18
• 2.2.2 內(nèi)核層18-20
• 2.2.3 HAL層20
• 2.3 嵌入式系統(tǒng)的交叉開(kāi)發(fā)平臺(tái)20-21
• 2.4 程序分析與插樁21-23
• 2.4.1 靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析21
• 2.4.2 源代碼和二進(jìn)制代碼21-22
• 2.4.3 四種程序分析22
• 2.4.4 靜態(tài)二進(jìn)制插樁和動(dòng)態(tài)二進(jìn)制插樁22-23
• 2.5 ELF文件格式23-27
• 2.5.1 可重定位目標(biāo)文件24-25
• 2.5.2 可執(zhí)行目標(biāo)文件25-26
• 2.5.3 共享目標(biāo)文件26-27
• 2.6 函數(shù)調(diào)用過(guò)程27-32
• 2.6.1 X86平臺(tái)函數(shù)調(diào)用過(guò)程27-28
• 2.6.2 ARM平臺(tái)函數(shù)調(diào)用過(guò)程28-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于ACORAL操作系統(tǒng)多核代碼分析器設(shè)計(jì)33-47
• 3.1 a Coral多核分析器系統(tǒng)總體架構(gòu)33-34
• 3.2 二進(jìn)制插樁模塊34-40
• 3.2.1 插樁工作流程與跳轉(zhuǎn)方式34-37
• 3.2.3 插樁過(guò)程設(shè)計(jì)37-40
• 3.3 多核性能分析內(nèi)核支持模塊40-43
• 3.3.1 內(nèi)核支持模塊功能介紹40-41
• 3.3.2 內(nèi)核支持模塊設(shè)計(jì)41-43
• 3.4 通信模塊43-44
• 3.5 性能數(shù)據(jù)處理模塊44-46
• 3.5.1 靜態(tài)圖處理部分44
• 3.5.2 時(shí)間相關(guān)處理部分44-45
• 3.5.3 周期執(zhí)行次數(shù)相關(guān)處理部分45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 基于ACORAL操作系統(tǒng)多核代碼分析器實(shí)現(xiàn)47-67
• 4.1 二進(jìn)制插樁模塊實(shí)現(xiàn)47-56
• 4.1.1 定位目標(biāo)函數(shù)被調(diào)用地址實(shí)現(xiàn)47-51
• 4.1.2 黏合匯編函數(shù)模版及自動(dòng)生成實(shí)現(xiàn)51-53
• 4.1.3 樁代碼實(shí)現(xiàn)53-55
• 4.1.4 黏合過(guò)程55-56
• 4.2 多核性能分析內(nèi)核支持模塊56-58
• 4.2.1 上下文切換數(shù)據(jù)收集56-57
• 4.2.2 運(yùn)行線(xiàn)程周期采樣57-58
• 4.3 通信模塊實(shí)現(xiàn)58-59
• 4.3.1 關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58
• 4.3.2 關(guān)鍵流程設(shè)計(jì)58-59
• 4.4 性能數(shù)據(jù)處理模塊59-66
• 4.4.1 函數(shù)靜態(tài)調(diào)用圖處理部分59-60
• 4.4.2 時(shí)間相關(guān)處理部分60-64
• 4.4.3 周期執(zhí)行次數(shù)相關(guān)處理部分64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 實(shí)驗(yàn)分析與系統(tǒng)測(cè)試67-75
• 5.1 函數(shù)運(yùn)行時(shí)間誤差分析及測(cè)試對(duì)比分析67-70
• 5.1.1 目標(biāo)函數(shù)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算誤差分析67-68
• 5.1.2 測(cè)試對(duì)比68-70
• 5.2 獲取函數(shù)運(yùn)行時(shí)間方法在X86平臺(tái)上測(cè)試70-72
• 5.2.1 X86平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)與ARM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)區(qū)別70-71
• 5.2.2 與Ltrace工具運(yùn)行測(cè)試對(duì)比71-72
• 5.3 系統(tǒng)測(cè)試72-74
• 5.3.1 測(cè)試環(huán)境72
• 5.3.2 功能測(cè)試72-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 工作總結(jié)75
• 6.2 未來(lái)展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻碩期間取得的研究成果81-82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 申建晶;嵌入式多核實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

2 龔偉;基于gdb的嵌入式系統(tǒng)調(diào)試器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：嵌入式多核代碼分析器研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：324601