在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,無論新硬件推廣的需要還是當前嵌入式應用復雜性的要求,都必須提供與之配套功能強大的軟件開發(fā)工具,以便于高效地開發(fā)出復雜的嵌入式應用軟件,而調試器是其中必可不少的一部分。當前國內對調試器技術方面的研究很少,一般調試器工具都是使用國外的產(chǎn)品,因此深入研究調試技術并開發(fā)自己的調試器具有重要意義。 本文分析和闡述了調試器原理以及調試器設計實現(xiàn)的相關理論,深入研究了GDB源代碼調試器實現(xiàn)機制。由于源代碼級調試器的設計和實現(xiàn)都與具體目標文件格式、調試信息格式相關,因此本文重點對ELF目標文件格式和stabs調試信息格式進行了分析,并給出了用于提取加工調試信息的相關數(shù)據(jù)結構。本文還分析了調試器基本功能的實現(xiàn)過程、交叉調試所用到的遠程通信協(xié)議。 本文基于構件組裝技術,提出了一種多目標機交叉調試器的設計方案。把交叉調試器的各個功能設計成模塊,根據(jù)不同的需要安裝不同的模塊。交叉調試器可以分成四部分:用戶接口、調試功能模塊、通信模塊和操作系統(tǒng)支持模塊;目標機端的監(jiān)控程序主要是由調試命令執(zhí)行模塊、通信模塊、代碼控制模塊組成。 ... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
        1.1.1 嵌入式系統(tǒng)簡介
        1.1.2 嵌入式軟件集成開發(fā)環(huán)境
        1.1.3 課題來源
    1.2 國內外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 調試器原理
    1.4 GDB 的基本工作原理
        1.4.1 GDB 工作原理的背景知識
        1.4.2 GDB 基本功能的實現(xiàn)
    1.5 論文的章節(jié)安排
第二章 源代碼調試器的基本結構和原理分析
    2.1 源代碼調試器的基本結構
    2.2 ELF 文件格式
        2.2.1 ELF 文件介紹
        2.2.2 ELF 文件的結構
        2.2.3 ELF 文件的各組成部分介紹
        2.2.4 目標文件的鏈接和裝入
    2.3 調試信息的表示
        2.3.1 stabs 表示格式簡介
        2.3.2 string 域
        2.3.3 type 域
        2.3.4 stabs 調試信息的匯編代碼形式
    2.4 調試信息的提取
        2.4.1 BFD 的結構
        2.4.2 Objfile 的結構
    2.5 進程跟蹤和進程文件系統(tǒng)在調試中的應用
        2.5.1 進程跟蹤
        2.5.2 /proc 文件系統(tǒng)
    2.6 基本調試功能的實現(xiàn)
        2.6.1 程序裝入和運行
        2.6.2 斷點管理功能的實現(xiàn)
        2.6.3 函數(shù)調用棧與變量查看功能
        2.6.4 單步執(zhí)行功能的實現(xiàn)
    2.7 本章小結
第三章 BOOTLOADER 在目標機的設計與實現(xiàn)
    3.1 程序的引導介紹
        3.1.1 Boot Loader 的概念
        3.1.2 Boot Loader 的操作模式(Operation Mode )
    3.2 目標機的結構介紹
        3.2.1 ARM 簡介
        3.2.2 ARM 微處理器結構
    3.3 BOOT LOADER 的實現(xiàn)
        3.3.1 一般的實現(xiàn)方式
        3.3.2 實現(xiàn)步驟
        3.3.3 檢測系統(tǒng)內存映射
        3.3.4 設置內核的啟動參數(shù)
        3.3.5 調用內核
    3.4 本章小結
第四章 交叉調試器的設計與實現(xiàn)
    4.1 交叉調試系統(tǒng)的結構
        4.1.1 ROM Monitor 方式
        4.1.2 OCD 方式
    4.2 多目標機交叉調試器的設計
    4.3 GDB 的RSP（REMOTE SERIAL PROTOCOL）協(xié)議分析
    4.4 遠程調試代理的實現(xiàn)
        4.4.1 調試代理的運行環(huán)境
        4.4.2 調試代理的結構
        4.4.3 模塊功能介紹
        4.4.4 調試代理實現(xiàn)的一些子例程
        4.4.5 程序運行結果
    4.5 小結
第五章 總結與展望
致謝
參考文獻
個人簡歷及碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]嵌入式遠程調試器的設計與實現(xiàn)[J]. 曾杰,蔣澤軍,王麗芳,張彥明.  計算機測量與控制. 2005(07)
[2]嵌入式軟件源碼級交叉調試器的設計與實現(xiàn)[J]. 喬容,彭思鵬,柏桂枝.  艦船電子工程. 2004(03)
[3]Unix進程文件系統(tǒng)及其在調試器設計中的應用[J]. 劉建,沈美明.  計算機工程. 2004(04)
[4]UNIX系統(tǒng)源級調試器設計[J]. 熊建新,王鼎興.  小型微型計算機系統(tǒng). 1997(01)
[5]基于進程文件系統(tǒng)的調試器設計[J]. 張衛(wèi)民，黃瑞芳，張欽伍.  小型微型計算機系統(tǒng). 1996(02)



本文編號：3732225