嵌入式软件开发流程.doc

文档介绍：嵌入式软件开发流程
一、嵌入式软件开发流程
嵌入式系统开发概述
由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区分。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3 大局部，其总体流程图如图进展通信，调试器可以把握、访问被调试进程， 读取被调试进程的当前状态，并能够转变被调试进程的运行状态。
嵌入式系统的穿插调试有多种方法，主要可分为软件方式和硬件方式两种。它们一般都具有如下一些
典型特点。
调试器和被调试进程运行在不同的机器上，调试器运行在 PC 机〔宿主机〕，而被调试的进程则运行在各种专业调试板上〔目标板〕。
调试器通过某种通信方式〔串口、并口、网络、JTAG 等〕把握被调试进程。
在目标机上一般会具备某种形式的调试代理，它负责与调试器共同协作完成对目标机上运行着的进程的调试。这种调试代理可能是某些支持调试功能的硬件设备，也可能是某些特地的调试软件〔如 gdbserver〕。
目标机可能是某种形式的系统仿真器，通过在宿主机上运行目标机的仿真软件，整个调试过程可以在一台计算机上运行。此时物理上虽然只有一台计算机，但规律上仍旧存在着宿主机和目标机的区分。
下面分别就软件调试桩方式和硬件片上调试两种方式进展具体介绍。
〔1〕软件方式。
软件调试主要是通过插入调试桩的方式来进展的。调试桩方式进展调试是通过目标操作
系统和调试器内分别参加某些功能模块，二者互通信息来进展调试。该方式的典型调试器有
gdb 调试器。
gdb 的穿插调试器分为 GdbServer 和 GdbClient，其中的 GdbServer 就作为调试桩在安装在目标板上，GdbClient 就是驻于本地的 gdb 调试器。 所示。
gdb 调试的工作流程。
图 gdb 远程调试原理图
首先，建立调试器〔本地gdb〕与目标操作系统的通信连接，可通过串口、网卡、并口等多种方式。
然后，在目标机上开启 GdbServer 进程，并监听对应端口。
在宿主机上运行调试器 gdb，这时，gdb 就会自动查找远端的通信进程，也就是 GdbServer 的所在进程。
在宿主机上的gdb 通过GdbServer 恳求对目标机上的程序发出把握命令。这时，
GdbServer 将恳求转化为程序的地址空间或目标平台的某些存放器的访问，这对于没有虚拟存储器的简洁的嵌入式操作系统而言，是格外简洁的。
GdbServer 把目标操作系统的全部特别处理转向通信模块，并告知宿主机上
gdb 当前有特别。
宿主机上的 gdb 向用户显示被调试程序产生了哪一类特别。
这样就完成了调试的整个过程。这个方案的实质是用软件接收目标机的全部特别处理及局部中断处理，并在其中插入调试端口通信模块，与主机的调试器进展交互。但是它只能在目标机系统初始化完毕、调试通信端口初始化完成后才能起作用，因此，一般只能用于调试运行于目标操作系统之上的应用程序，而不宜用来调试目标操作系统的内核代码及启动代 码。而且，它必需转变目标操作系统，因此，也就多了一个不用于正式公布的调试版。
〔2〕硬件调试。
相对于软件调试而言，使用硬件调试器可以获得更强大的调试功能和更优秀的调试性 能。硬件调试器的根本原理是通过仿真硬件的执行过程，让开发者在调试时可以随时了解到
系统的当前执行状况。目前嵌入式系统开发中最常用到的硬件调试器是ROMMonitor、ROMEmulator、In-CircuitEmulator 和 In-CircuitDebugger。
承受 ROMMonitor 方式进展穿插调试需要在宿主机上运行调试器，在宿主机上运行 ROM 监视器〔ROMMonitor〕和被调试程序，宿主机通过调试器与目标机上的 ROM 监视器遵循远程调试协议建立通信连接。ROM 监视器可以是一段运行在目标机ROM 上的可执行程序，也可以是一个特地的硬件调试设备，它负责监控目标机上被调试程序的运行状况，能够与宿主机端的调试器一同完成对应用程序的调试。
在使用这种调试方式时，被调试程序首先通过ROM 监视器下载到目标机，然后在ROM
监视器的监控下完成调试。
优点：ROM 监视器功能强大，能够完成设置断点、单步执行、查看存放器、修改内存
空间等各项调试功能。
确定：同软件调试一样，使用ROM 监视器目标机和宿主机必需建立通信连接。其原理图如图 所示。
图 ROMMonitor 调试方式
承受 ROMEmulator 方式进展穿插调试时需要使用 ROM 仿真器，并且它通常被插入到目标机上的 ROM 插槽