[發明專利]一種嵌入式異構多核處理器架構并行調試系統及方法

在審

• 申請號: 202110958852.1
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113704032A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 王穎;馮帆;張楊;王仁;陳樹峰
• 申請（專利權）人: 北京計算機技術及應用研究所
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉瑞東

本發明涉及一種嵌入式異構多核處理器架構并行調試系統及方法，屬于嵌入式調試領域。本發明用戶通過交互界面輸入調試命令，當調試命令被發出，界面軟件同步生成調試器可識別的協議命令，并發送給ARM調試器或DSP調試器；調試命令經調試器轉換后發送給調試代理，并通過USB口發送給仿真器；仿真器軟件根據協議信息將命令轉換成目標機可識別的JTAG命令發送到目標機；同時，以移位方式按原路返回調試結果。本發明針對異構多核處理器平臺并行調試的情況，即針對DPS+ARM雙核異構硬件環境下，實現基于應用程序的并行調試。為異構多核環境下的運行調試提供了技術支撐。

技術領域

本發明屬于嵌入式調試領域，具體涉及一種嵌入式異構多核處理器架構并行調試系統及方法。

背景技術

隨著計算機技術的不斷發展，半導體制造工藝與集成電路設計技術均在不斷提高，而面臨嵌入式系統小型化、集成化、綜合化的發展趨勢，傳統的單核SoC架構已經無法滿足日益增長的性能需求，因此多核SoC技術應運而生。

相較于同構多核系統，異構多核系統能夠更加靈活高效地實現資源最優配置。然而，異構多核系統的復雜性，導致在應用設計過程中，對系統邏輯的正確性以及資源調度的合理性都提出了更高的要求，其系統的評估與驗證難度也有所提升。因此，設計形成一種可支持國產異構多核處理器架構并行調試的方法，能夠動態分析并解決嵌入式系統應用設計問題，對于提升系統的整體性能是至關重要的。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是如何提供一種嵌入式異構多核處理器架構并行調試系統及方法，以解決異構多核系統調試困難的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提出一種嵌入式異構多核處理器架構并行調試系統，該系統包括：開發機、仿真器和目標機；

開發機又包括開發環境、調試器和調試代理；開發環境和調試器間是遵循MI協議進行通信及數據交互；調試器和調試代理間是通過Socket進行通信及數據交互；調試代理完成處理后，會通過USB接口向仿真器發送數據；開發環境用于配置GDB調試器參數和調試代理參數，調試器包括DSP調試器和ARM調試器；

仿真器包括仿真器駐留軟件，通過USB接口與開發機對接，通過GPIO接口與目標機對接，當通過GPIO接口或USB接口接收到外數據后，駐留軟件完成數據處理后會通過USB接口或GPIO接口向開發機或目標機傳遞數據；

目標機包括JTAG接口，用于與仿真器的GPIO接口對接，負責完成數據解析處理與返還結果。

進一步地，所述開發環境用于使用調試界面提供命令輸入功能，接受用戶調試命令；配置GDB調試器參數、調試代理參數；向調試器傳遞調試命令；顯示調試結果及調試狀態。

進一步地，調試結果及調試狀態包括：是否具備調試狀態，以及目標機寄存器內容、內存內容、堆棧內容及斷點內容。

進一步地，用戶在調試界面下，通過MI協議向調試器發送調試命令；調試器接收到調試命令后，通過解析確定具體的操作命令；調試器通過遠程串行通信協議(RSP)將調試命令轉換成ASCII碼協議包；調試代理軟件建立兩個線程，分別支持面向DSP和ARM兩個異構處理器核的調試器連接,同時調試代理作為服務端，通過已設置的數據通信通道，使用SCOKET套接字方式，實現與調試器上下行數據通信。

進一步地，所述調試代理用于啟動兩個線程，分別建立與ARM調試器和DSP調試器的連接，任一連接從ARM調試器或DSP調試器接收到完整的調試命令后，完成命令解析，并嘗試獲取發送命令許可；若許可，則通過USB接口向仿真器發送GDB命令。

進一步地，所述仿真器通過駐留軟件將獲取到調試代理發送的GDB命令通過協議轉換發送到目標機，執行命令返回結果按原路徑返回給開發機。