在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,無論新硬件推廣的需要還是當(dāng)前嵌入式應(yīng)用復(fù)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(fù)雜的嵌入式應(yīng)用軟件,而調(diào)試器是其中必可不少的一部分。當(dāng)前國內(nèi)對調(diào)試器技術(shù)方面的研究很少,一般調(diào)試器工具都是使用國外的產(chǎn)品,因此深入研究調(diào)試技術(shù)并開發(fā)自己的調(diào)試器具有重要意義。 本文分析和闡述了調(diào)試器原理以及調(diào)試器設(shè)計實現(xiàn)的相關(guān)理論,深入研究了GDB源代碼調(diào)試器實現(xiàn)機制。由于源代碼級調(diào)試器的設(shè)計和實現(xiàn)都與具體目標(biāo)文件格式、調(diào)試信息格式相關(guān),因此本文重點對ELF目標(biāo)文件格式和stabs調(diào)試信息格式進行了分析,并給出了用于提取加工調(diào)試信息的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本文還分析了調(diào)試器基本功能的實現(xiàn)過程、交叉調(diào)試所用到的遠(yuǎn)程通信協(xié)議。 本文基于構(gòu)件組裝技術(shù),提出了一種多目標(biāo)機交叉調(diào)試器的設(shè)計方案。把交叉調(diào)試器的各個功能設(shè)計成模塊,根據(jù)不同的需要安裝不同的模塊。交叉調(diào)試器可以分成四部分:用戶接口、調(diào)試功能模塊、通信模塊和操作系統(tǒng)支持模塊;目標(biāo)機端的監(jiān)控程序主要是由調(diào)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(xué)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(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 調(diào)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(diào)試器的基本結(jié)構(gòu)和原理分析
    2.1 源代碼調(diào)試器的基本結(jié)構(gòu)
    2.2 ELF 文件格式
        2.2.1 ELF 文件介紹
        2.2.2 ELF 文件的結(jié)構(gòu)
        2.2.3 ELF 文件的各組成部分介紹
        2.2.4 目標(biāo)文件的鏈接和裝入
    2.3 調(diào)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(diào)試信息的匯編代碼形式
    2.4 調(diào)試信息的提取
        2.4.1 BFD 的結(jié)構(gòu)
        2.4.2 Objfile 的結(jié)構(gòu)
    2.5 進程跟蹤和進程文件系統(tǒng)在調(diào)試中的應(yīng)用
        2.5.1 進程跟蹤
        2.5.2 /proc 文件系統(tǒng)
    2.6 基本調(diào)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(diào)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(jié)
第三章 BOOTLOADER 在目標(biāo)機的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 程序的引導(dǎo)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(biāo)機的結(jié)構(gòu)介紹
        3.2.1 ARM 簡介
        3.2.2 ARM 微處理器結(jié)構(gòu)
    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(nèi)存映射
        3.3.4 設(shè)置內(nèi)核的啟動參數(shù)
        3.3.5 調(diào)用內(nèi)核
    3.4 本章小結(jié)
第四章 交叉調(diào)試器的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 交叉調(diào)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
        4.1.1 ROM Monitor 方式
        4.1.2 OCD 方式
    4.2 多目標(biāo)機交叉調(diào)試器的設(shè)計
    4.3 GDB 的RSP（REMOTE SERIAL PROTOCOL）協(xié)議分析
    4.4 遠(yuǎn)程調(diào)試代理的實現(xiàn)
        4.4.1 調(diào)試代理的運行環(huán)境
        4.4.2 調(diào)試代理的結(jié)構(gòu)
        4.4.3 模塊功能介紹
        4.4.4 調(diào)試代理實現(xiàn)的一些子例程
        4.4.5 程序運行結(jié)果
    4.5 小結(jié)
第五章 總結(jié)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(yuǎn)程調(diào)試器的設(shè)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(diào)試器的設(shè)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(diào)試器設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 劉建,沈美明.  計算機工程. 2004(04)
[4]UNIX系統(tǒng)源級調(diào)試器設(shè)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(diào)試器設(shè)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