[發(fā)明專利]一種嵌入式系統(tǒng)交叉調(diào)試方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710039314.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN106909480B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃鑫;吳躍前;薛云;王德明;朱衡德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/22
• 分類號(hào): G06F11/22;G06F8/65;G06F11/36
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

本發(fā)明涉及一種嵌入式系統(tǒng)交叉調(diào)試方法，包括以下步驟：步驟S1：上電啟動(dòng)，加載運(yùn)行操作系統(tǒng)；步驟S2：判斷是否要更新程序，若是則進(jìn)入步驟S3，若否則進(jìn)入步驟S9；步驟S3：操作系統(tǒng)加載并運(yùn)行程序更新模塊；步驟S4：JTAG下載修改后的應(yīng)用程序到內(nèi)存；步驟S5：JTAG寫入程序信息到預(yù)定內(nèi)存；步驟S6：程序更新模塊根據(jù)程序信息將內(nèi)存的應(yīng)用程序?qū)懭胪獯婀碳^(qū)；步驟S7：在固件區(qū)文件系統(tǒng)目錄項(xiàng)中添加一條指向應(yīng)用程序的記錄；步驟8：提示更新結(jié)束并重啟；步驟S9：進(jìn)入正常的應(yīng)用加載狀態(tài)，從固件區(qū)文件系統(tǒng)目錄項(xiàng)的末尾往前檢索應(yīng)用對(duì)應(yīng)的最新目錄項(xiàng)；步驟S10：通過最新目錄項(xiàng)加載應(yīng)用程序并運(yùn)行調(diào)試。本發(fā)明還提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種調(diào)試方法和裝置，特別是一種高效的嵌入式系統(tǒng)交叉調(diào)試方法和裝置。

背景技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)交叉調(diào)試方法一般分為兩種，一種是基于JTAG的片上調(diào)試方法，一種是基于調(diào)試代理的遠(yuǎn)程調(diào)試方法。

請(qǐng)參閱圖1，其為基于JTAG的片上調(diào)試方法的連接框圖。JTAG是一種國際標(biāo)準(zhǔn)芯片測試協(xié)議，目前大多數(shù)CPU體系都支持JTAG。基于JTAG的片上調(diào)試方法最突出的代表就是JLink調(diào)試器，其定義了一個(gè)軟件調(diào)試層面的RDI接口標(biāo)準(zhǔn)，然后JLink調(diào)試器將調(diào)試環(huán)境軟件(IAR、KEIL等)發(fā)出的RDI接口轉(zhuǎn)化為JTAG命令，對(duì)芯片進(jìn)行調(diào)試。該方法多適用于嵌入式系統(tǒng)底層驅(qū)動(dòng)調(diào)試、裸系統(tǒng)調(diào)試和單應(yīng)用調(diào)試。

請(qǐng)參閱圖2，其為基于調(diào)試代理的遠(yuǎn)程調(diào)試方法的連接框圖。基于調(diào)試代理的遠(yuǎn)程調(diào)試方法是在目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行一個(gè)調(diào)試代理程序，與宿主機(jī)的調(diào)試器進(jìn)行通信交互，一起配合完成調(diào)試的任務(wù)。該方法主要使用軟件陷入來模擬斷點(diǎn)以接管CPU來完成調(diào)試，GDB遠(yuǎn)程調(diào)試是主要代表。一般地，基于調(diào)試代理的遠(yuǎn)程調(diào)試方法有兩種方式。一種是gdbserver，其能在目標(biāo)機(jī)的系統(tǒng)上獨(dú)立運(yùn)行，用于調(diào)試有操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序；另一種是stub，其和嵌入式系統(tǒng)程序一起鏈接運(yùn)行，一般用于調(diào)試系統(tǒng)程序。其中，Gdbserver比較容易，但需要操作系統(tǒng)支持；stub調(diào)試比較難，需要針對(duì)具體的芯片體系進(jìn)行移植。兩者的工作原理是相似的，GDB調(diào)試基于串口協(xié)議或者TCP/IP協(xié)議。由于調(diào)試代理、串口驅(qū)動(dòng)或者TCP/IP驅(qū)動(dòng)需要占用大量的內(nèi)存空間，因此該方法一般用于內(nèi)存資源比較豐富的嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試。

嵌入式系統(tǒng)一般分資源寬裕型系統(tǒng)和資源緊缺型系統(tǒng)，前者CPU處理能力強(qiáng)、內(nèi)存資源豐富(一般在M字節(jié)級(jí)以上)，如能支持Linux內(nèi)核運(yùn)行的嵌入式系統(tǒng)，而其一般都是選用基于調(diào)試代理的遠(yuǎn)程調(diào)試方法來進(jìn)行開發(fā)；而后者的CPU處理能力一般、內(nèi)存資源有限(一般在100K字節(jié)以下)，多見于單片機(jī)控制器類成本敏感的消費(fèi)類電子系統(tǒng)，系統(tǒng)程序難以和stub程序一起在內(nèi)存中運(yùn)行，因此難以選擇基于調(diào)試代理的遠(yuǎn)程調(diào)試方法來進(jìn)行開發(fā)，而是選擇基于JTAG的片上調(diào)試方法或者直接串口打印的方式來進(jìn)行調(diào)試。但是，在資源緊缺型嵌入式系統(tǒng)上，針對(duì)帶操作系統(tǒng)(如基于UCOS內(nèi)核、FreeRTOS內(nèi)核)的應(yīng)用程序進(jìn)行調(diào)試，基于JTAG的片上調(diào)試方法也是難以勝任的。特別是對(duì)將應(yīng)用程序存入外存(這也是極大地節(jié)省內(nèi)存成本的常用手段)，在需要運(yùn)行時(shí)才進(jìn)行加載的嵌入式系統(tǒng)，基于JTAG的片上調(diào)試方法的效率是比較低的。例如以下場景：