[發(fā)明專利]一種非入侵式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)試裝置及調(diào)試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210460029.9
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103024777A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 連朔;何源;王繼良
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫賽思匯智科技有限公司
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W84/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線自組織網(wǎng)絡(luò)與傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種非入侵式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)試裝置及調(diào)試方法。?

背景技術(shù)

一個典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量廉價傳感器節(jié)點組成，每個無線傳感器節(jié)點包括傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊，它們能夠在不同的環(huán)境中迅速被部署，通過無線自組成的形式組網(wǎng)，感知數(shù)據(jù)并通過無線通信以多跳中繼方式匯集到數(shù)據(jù)處理中心，使人們可以不受時間、地點的限制，實時獲取大量詳實而可靠的環(huán)境信息。傳感器節(jié)點的電源能量約束是阻礙傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的嚴重問題。傳感器節(jié)點通常采用微型電池提供能量，一旦電能耗盡，節(jié)點就會失效或報廢。為了最大限度的節(jié)約電能，傳感器節(jié)點在硬件和軟件設(shè)計時都應(yīng)以節(jié)能為中心，已獲得更高的電源效率。?

源碼級別的調(diào)試器應(yīng)用技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)診斷中扮演著重要的角色，很多Bug僅僅出現(xiàn)在實際運行的系統(tǒng)中，而不出現(xiàn)在離線的測試環(huán)境里，因此，運行在實際系統(tǒng)中的實時調(diào)試器技術(shù)就顯得尤為重要。現(xiàn)有技術(shù)中可以使用附加的調(diào)試硬件或者某些特定的調(diào)試語言實現(xiàn)，但這些技術(shù)應(yīng)用到實際的大型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)會帶來不切實際的內(nèi)存、能量和通信開銷。?

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)試方法流程圖。如圖1所示，假設(shè)節(jié)點接收到一個斷點命令，控制權(quán)首先交給調(diào)試器，等待進一步的調(diào)試操作。為了實現(xiàn)一個斷點調(diào)試操作，該調(diào)試技術(shù)利用經(jīng)典的二進制代碼替換技術(shù)，在需要跳轉(zhuǎn)的位置上插入jmp指令指向到一個位于編程flash中的叫做trampoline的操作塊。當(dāng)一?個斷點到達時，調(diào)試步驟如下：?

步驟101：調(diào)試器接收斷點指令，跳轉(zhuǎn)到trampoline塊；?

步驟102：保存APP(應(yīng)用程序接口)的上下文；?

步驟103：執(zhí)行相應(yīng)的指令代碼等待調(diào)試命令；?

步驟104：在命令結(jié)束后跳轉(zhuǎn)回到原來APP執(zhí)行位置上。?

該調(diào)試技術(shù)執(zhí)行一個調(diào)試命令需要多次寫編程flash，產(chǎn)生較大的能量和時間開銷。?

針對上述問題，需要一種調(diào)試功能強大，生命周期長，運行開銷小的遠程代碼級別調(diào)試器應(yīng)用技術(shù)，來保證和支持系統(tǒng)的功能和應(yīng)對遇到的各種事件。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種非入侵式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)試裝置及調(diào)試方法，通過遠程代碼級別的調(diào)試器技術(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中能量和時間開銷大的問題，同時，該技術(shù)還可以實現(xiàn)遠程控制一個或者多個節(jié)點的調(diào)試操作。?

為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：?

一種非入侵式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方法，包括如下步驟：?

在無線傳感器節(jié)點設(shè)置由基站端生成的將直接調(diào)用函數(shù)轉(zhuǎn)換為間接調(diào)用函數(shù)的跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和調(diào)試代理客戶端；?

選擇被調(diào)試的無線傳感器節(jié)點并生成調(diào)試命令；?

無線傳感器節(jié)點的調(diào)試代理客戶端接收調(diào)試命令，利用所述跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)試操作指令，所述調(diào)試操作步驟包括：?

定位調(diào)試命令所指定的函數(shù)；?

保存該函數(shù)在跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的函數(shù)地址；?

在內(nèi)存中生成該函數(shù)的鏡像函數(shù)并修改跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的函數(shù)值指向內(nèi)存里的鏡像函數(shù)；?

根據(jù)調(diào)試命令在內(nèi)存鏡像函數(shù)中查找對應(yīng)的指令進行調(diào)試；?

調(diào)試結(jié)束后通過修改跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的函數(shù)值指向原來的函數(shù)地址。?

進一步地，所述“在無線傳感器節(jié)點設(shè)置由基站端生成的將直接調(diào)用函數(shù)轉(zhuǎn)換為間接調(diào)用函數(shù)的跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和調(diào)試代理客戶端”還包括，設(shè)置一中斷處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一個重定向處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將所述中斷處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和重定向數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)設(shè)置到無線傳感器節(jié)點，所述中斷處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于對中斷事件進行分析，判斷中斷事件的優(yōu)先級，當(dāng)接收到的中斷事件優(yōu)先級高于當(dāng)前處理的調(diào)試命令時，重定向處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)修改原始的中斷向量指向相應(yīng)的中斷處理程序，并在相應(yīng)的中斷處理程序執(zhí)行結(jié)束后返回原來的中斷服務(wù)程序。?

進一步地，所述“由基站端生成的將直接調(diào)用函數(shù)轉(zhuǎn)換為間接調(diào)用函數(shù)的跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的步驟包括，?

編譯源代碼生成函數(shù)表并記錄每個函數(shù)的地址；?

在預(yù)先生成的跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中定位每個函數(shù)的原始地址并標記每個間接函數(shù)調(diào)用入口的對應(yīng)地址。?

進一步地，所述“重定向處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)修改原始的中斷向量”的步驟包括，重定向處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄中斷類型和相應(yīng)的中斷處理程序的地址，修改原始向量指向與所述中斷類型相應(yīng)的中斷處理程序的地址。?