[發明專利]一種嵌入式系統可執行代碼的調試裝置、調試方法及嵌入式系統

有效

• 申請號: 201210185224.5
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102722440B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 田野;趙祖慧
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 龍洪

技術領域

本發明屬于嵌入式系統調試技術領域，尤其涉及一種嵌入式系統可執行代碼的調試裝置、調試方法及嵌入式系統。

背景技術

嵌入式系統是執行專用功能并被內部計算機控制的設備或者系統，是現代科學的多學科相互融合的產品。它以應用技術產品為核心，以計算機技術為基礎，以通信技術為載體，以消費類產品為對象，并且引入了傳感器技術，甚至關聯到了互聯網技術的應用。嵌入式系統的特點是，軟件以固化態出現，也稱為固件(firmware)，固件一旦設計完成就很難更改，維護成本較高；硬件的設計具有很強的針對性，可靠性高，成本低，體積小，功耗少，這使得嵌入式系統具有良好的應用前景。

嵌入式系統不僅和一般的PC機上的應用系統不同，就是針對不同的具體應用而設計的嵌入式系統之間差別也很大。嵌入式系統一般功能單一，簡單，且在兼容性方面要求不高，但是在大小，成本方面限制較多。嵌入的目的主要是用智能化提高宿主設備的功能。嵌入式系統可大可小，位數可多可少，完全由能滿足宿主設備的功能要求來決定。

目前嵌入式系統的應用已經十分廣泛。小到手機、智能卡、汽車、電梯、廚房設備、電視、錄像機以及娛樂系統，大到工業機器人、醫藥設備、電話系統、衛星、飛行系統等都有嵌入式系統的應用。

嵌入式系統在硬件構架上以嵌入式處理器為中心，配置存儲器、輸入輸出(Input/Output，簡稱“I/O”)設備、通信模塊等必要的外設；軟件部分以軟件開發平臺為核心，向上提供應用編程接口(Application?Programming?Interface，簡稱“API”)，向下屏蔽具體硬件特性的板級支持包(Board?Support?Package，簡稱“BSP”)。軟件和硬件緊密配合，協調工作，共同完成系統預定的功能。

嵌入式系統調試時，主機上運行的集成開發調試工具，也即調試器，通過仿真器和目標機相連。仿真器出來宿主機和目標機之間所有的通信，這個通信口可以是串口、并行口或者高速以太網接口。仿真器通過接口，比如邊緣掃描接口(JTAG/IEEE1149.1)等，和目標機相連。

在嵌入式系統研發過程中，設備使用開發工具的調試器進行程序調試是重要問題解決和故障定位手段。但在有些情況下，調試器定位會受到限制，比如：系統已經發貨在線運行，用戶現場不能或者不具備使用調試器的環境，而又必須在現場定位解決問題，那么，是無法進行函數級別的在線調試和故障定位的；或者，對于時間要求嚴格的系統，調試模式下工作和正常程序運行模式下工作是有很大差別的，必須在非調試模式下定位程序運行問題；或者對于多任務系統下的被調用函數的復雜調用關系，調試器只能斷點而無法判斷上級調用任務關系，等等。

另外，雖然嵌入式設備都有網管進行某些功能的上報和記錄，但對于某些功能的中間執行過程或者中間執行結果無法支持獲取，和此相關的嵌入式系統問題定位通常會依靠日志功能，通過獲得日志文件完成系統異常的分析及錯誤原因定位，日志的重要之處在于記錄隨機發生的不可預知事件，是現有已知流程運行的必要補充及定位手段。但當前系統中的日志功能，靈活性很差，增加新的監測的內容，都需要修改代碼重新編譯后重新加載執行才能獲得數據，而對于程序原先沒有計劃而感興趣的內容，如果沒有間接手段，就無法獲得執行信息。另外對于進入異常分支記錄，功能執行流程關系等全局信息更是無能為力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有技術可執行代碼的可調式性和使用靈活性較差等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種嵌入式系統可執行代碼的調試裝置，其包括：

被調試功能函數化及追蹤模塊，用于將每一個原子的被調試功能單元在代碼中以函數實現，定義為函數單元，所述函數單元組成被調試對象，并且，在每個函數單元中配置追蹤函數，追蹤函數用于可執行代碼調試中函數單元執行軌跡、調用關系及數據的追蹤；

映射表生成模塊，用于使用追蹤函數，在函數單元被首次調用時，注冊到數據結構單元中，使用符號代表函數單元，建立符號和函數單元相互對應的對應表；

調試方式配置及數據記錄模塊，用于接收調試指令，檢測或者運行被調試對象，依靠代碼執行過程中各函數單元的追蹤函數，以符號及數據的形式記錄被調試對象的函數單元的運行信息，保存到數據結構單元；

調試信息獲取模塊，用于根據調試指令涉及的函數單元，查找符號和函數單元相互的對應表，得到調試指令涉及的函數單元對應的符號，根據得到的符號在數據結構單元中獲取被調試對象的函數單元的運行信息。