嵌入式可视化协同调试技术的研究与应用

摘要

随着信息化的发展，嵌入式系统已经应用到了人们日常生活中的方方面面，而嵌入式也在向着多样性和复杂性的方向发展。嵌入式开发，往往需要软件和硬件工程师紧密配合协同工作。在软件复杂性逐步增加的情况下，原本就复杂的调试工作将会变得更加困难，而如何有效地加步快开发周期，将是嵌入式开发者需要面对的全新挑战。与此同时，开发者对开发工具也有了新的需求，希望能够使用以图形代替文本的交互式的开发环境对嵌入式软件进行调试。调试是嵌入式开发中非常重要的一步，高效的调试方式往往能够提高程序验证的效率，节省大量的开发时间。嵌入式的复杂性使得嵌入系统的开发也趋于系统化、模块化、协作化，而负责不同功能模块的开发人员将有可能通过合作来共同完成同一个嵌入式系统的开发。由于需要多人协同开发的系统比较复杂，而且每个参与者的分工也各不相同。在系统集成阶段，受分工不同的限制，单个开发者不能有效的从整体上去把握和调试整个系统。这样一来，为了提高开发效率、缩短开发周期，进行协同开发的开发者们，不仅需要共同协作开发复杂的系统，而且需要协同起来对系统进行有效调试。
　　本文针对上述问题，在分析了调试原理和实现技术的基础之上，提出一个新的调试模型，该模型支持通过局域网或广域使负责不同功能模块的开发人员都能够参与到整个系统的调试中去，通过相互协作共同完成调试任务，也即协同调试。通过功能抽象和模块分解，创新地将该模型划分为目标机守护程序、协同服务器端和调试前端三个部分。守护程序以守护进程的方式实现并驻守在目标机上；协同服务器通过伪终端驱动GDB以MI接口运行，并以多线程并发的方式工作，处理前端发过来的调试请求、控制目标程序的调试、实现调试角色的互换；调试前端采用Eclipse CDT插件的形式设计，方便用户查看程序的状态，大大提高了协同调试环境的易操作性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文研究内容

1.4 本文的层次结构安排

第二章 相关技术介绍

2.1伪终端

2.2 GDB调试器

2.3 Cygwin工作机制

2.4 Eclipse介绍

2.5 本章小结

第三章 协同调试技术研究

3.1调试原理分析

3.2协同调试的提出

3.3协同调试模型

3.4 本章小结

第四章 协同调试器设计

4.1系统总体架构

4.2守护程序设计

4.3协同服务器设计

4.4前端设计

4.5本章小结

第五章 协同调试器实现

5.1守护程序实现

5.2协同服务器实现

5.3前端模块实现

5.4本章小结

第六章 协同调试环境测试

6.1 测试环境

6.2 功能测试

6.3 性能测试

6.4 本章小结

第七章 结束语

7.1 全文总结

7.2 不足与下一步工作

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果