[發(fā)明專利]一種基于主機(jī)端動(dòng)態(tài)鏈接的嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊調(diào)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710893864.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN107577609B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張記強(qiáng);瞿秋薏;張楊;孟慶磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究所
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 張然

本發(fā)明公開了一種基于主機(jī)端動(dòng)態(tài)鏈接的嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊調(diào)試系統(tǒng)，其中，包括：宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)；宿主機(jī)包括：工程管理模塊，用于在新建工程時(shí)，指定工程編譯后生成可重定位的目標(biāo)文件；動(dòng)態(tài)鏈接器，用于宿主機(jī)根據(jù)可重定位文件、鏈接腳本與目標(biāo)機(jī)反饋的符號(hào)實(shí)際地址生成可絕對(duì)定位的目標(biāo)文件；GDB調(diào)試器，用于用戶通過命令或者圖形化的方式發(fā)送調(diào)試命令；宿主機(jī)支撐平臺(tái)，用于作為宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)的通信接口；目標(biāo)機(jī)包括：動(dòng)態(tài)加載器，用于管理目標(biāo)機(jī)上所有的符號(hào)；動(dòng)態(tài)鏈接器代理模塊，用于與宿主機(jī)動(dòng)態(tài)鏈接器的交互，為動(dòng)態(tài)鏈接器完成動(dòng)態(tài)鏈接提供服務(wù)；調(diào)試代理模塊，用于通過接收GDB調(diào)試器的調(diào)試命令，控制被調(diào)試程序的運(yùn)行；目標(biāo)機(jī)支撐平臺(tái)，用于作為目標(biāo)機(jī)與主機(jī)的通信接口為網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)嵌入式軟件領(lǐng)域，具體涉及一種基于主機(jī)端動(dòng)態(tài)鏈接的嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊調(diào)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

動(dòng)態(tài)鏈接是相對(duì)于靜態(tài)鏈接而言的一種技術(shù)。動(dòng)態(tài)鏈接在編譯階段不對(duì)組成程序的目標(biāo)文件鏈接，而是將鏈接過程推遲到了運(yùn)行時(shí)再進(jìn)行。對(duì)于資源有限的嵌入式系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)鏈接技術(shù)可以有效解決共享的目標(biāo)文件多個(gè)副本浪費(fèi)磁盤和內(nèi)存空間的問題，還可以減少物理頁面的換入換出，增加CPU緩存的命中率，同時(shí)還可以使程序升級(jí)變得更加容易。

動(dòng)態(tài)鏈接的基本思想決定了動(dòng)態(tài)模塊對(duì)應(yīng)目標(biāo)文件中的函數(shù)和變量的地址是相對(duì)地址，其真實(shí)地址在動(dòng)態(tài)模塊運(yùn)行時(shí)才能產(chǎn)生，這就為動(dòng)態(tài)模塊的在線調(diào)試帶來了問題，因?yàn)檎{(diào)試過程要求獲悉被調(diào)試目標(biāo)文件內(nèi)函數(shù)和變量的真實(shí)地址。桌面系統(tǒng)常用的解決方法是在調(diào)試之前首先將動(dòng)態(tài)模塊與應(yīng)用模塊鏈接，使動(dòng)態(tài)模塊各符號(hào)具有絕對(duì)地址，這樣調(diào)試器就可以訪問和控制被調(diào)試的動(dòng)態(tài)模塊。與桌面系統(tǒng)不同的是，嵌入式系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程交叉調(diào)試的方式，即調(diào)試器運(yùn)行于宿主機(jī)的通用桌面系統(tǒng)，被調(diào)試程序運(yùn)行于目標(biāo)機(jī)的嵌入式系統(tǒng)，調(diào)試器通過目標(biāo)機(jī)的調(diào)試代理遠(yuǎn)程控制和訪問運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)上的被調(diào)試程序。

目前在對(duì)嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊進(jìn)行調(diào)試時(shí)，通常的方案是主機(jī)端在遇到目標(biāo)文件中的未定義符號(hào)時(shí)，向目標(biāo)機(jī)獲取符號(hào)的絕對(duì)定位地址，目標(biāo)機(jī)則將符號(hào)及符號(hào)絕對(duì)定位地址返回給主機(jī)端，從而完成一次未定義符號(hào)的調(diào)試過程。

主機(jī)端通過在調(diào)試過程中查詢未定義符號(hào)運(yùn)行時(shí)地址，完成調(diào)試的手段，需要在調(diào)試時(shí)反復(fù)多次進(jìn)行主機(jī)端與目標(biāo)機(jī)的信息交互。這種方式無疑提高了調(diào)試階段宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)信息交互頻次，降低了調(diào)試的性能，影響用戶體驗(yàn)。此外，主機(jī)端實(shí)現(xiàn)調(diào)試過程依賴于目標(biāo)機(jī)文件系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)加載器的實(shí)現(xiàn)，降低了主機(jī)端調(diào)試功能的通用性和可移植性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于主機(jī)端動(dòng)態(tài)鏈接的嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊調(diào)試系統(tǒng)，用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。

本發(fā)明一種基于主機(jī)端動(dòng)態(tài)鏈接的嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊調(diào)試系統(tǒng)，其中，包括：宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)；宿主機(jī)包括：工程管理模塊，用于在新建工程時(shí)，指定工程編譯后生成可重定位的目標(biāo)文件；動(dòng)態(tài)鏈接器，用于宿主機(jī)根據(jù)可重定位文件、鏈接腳本與目標(biāo)機(jī)反饋的符號(hào)實(shí)際地址生成可絕對(duì)定位的目標(biāo)文件；GDB調(diào)試器，用于用戶通過命令或者圖形化的方式發(fā)送調(diào)試命令；宿主機(jī)支撐平臺(tái)，用于作為宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)的通信接口；目標(biāo)機(jī)包括：動(dòng)態(tài)加載器，用于管理目標(biāo)機(jī)上所有的符號(hào)；動(dòng)態(tài)鏈接器代理模塊，用于與宿主機(jī)動(dòng)態(tài)鏈接器的交互，為動(dòng)態(tài)鏈接器完成動(dòng)態(tài)鏈接提供服務(wù)；調(diào)試代理模塊，用于通過接收GDB調(diào)試器的調(diào)試命令，控制被調(diào)試程序的運(yùn)行；目標(biāo)機(jī)支撐平臺(tái)，用于作為目標(biāo)機(jī)與主機(jī)的通信接口為網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)本發(fā)明的基于主機(jī)端動(dòng)態(tài)鏈接的嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊調(diào)試系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，在CCS開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建一個(gè)可重定位的文件，在工程管理模塊中添加-r選項(xiàng)，告知編譯器在編譯階段遇到未定義符號(hào)時(shí)不報(bào)錯(cuò)；然后運(yùn)行動(dòng)態(tài)鏈接器，動(dòng)態(tài)鏈接器的輸入為可重定位文件、與目標(biāo)機(jī)有關(guān)的鏈接腳本文件，輸出為一個(gè)絕對(duì)定位的二進(jìn)制文件。

根據(jù)本發(fā)明的基于主機(jī)端動(dòng)態(tài)鏈接的嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模塊調(diào)試系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，目標(biāo)機(jī)運(yùn)行的嵌入式操作系統(tǒng)為tyche3.7。