專利名稱：：一種軟件調(diào)試的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及嵌入式軟件的調(diào)試技術(shù)，尤其涉及一種軟件調(diào)試的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：調(diào)試器作為一種重要的軟件調(diào)試手段，在軟件開發(fā)中發(fā)揮著十分重要的作用，例如，在對軟件缺陷進(jìn)行跟蹤調(diào)試時，調(diào)試器提供了非常多的功能，其中包括運(yùn)行、暫停、步進(jìn)一個進(jìn)程；設(shè)置斷點(diǎn)；操作寄存器和內(nèi)存；捕捉內(nèi)部異常等。調(diào)試器主要包括硬件調(diào)試器和軟件調(diào)試器，硬件調(diào)試器的功能強(qiáng)大，但是價格昂貴，使用成本和學(xué)習(xí)成本都很高；軟件調(diào)試器通常是對于運(yùn)行在操作系統(tǒng)層之上的代碼進(jìn)行調(diào)試，這種調(diào)試不具備可移植性，尤其是對linuX、uC0S、eC0S等軟件系統(tǒng)的底層驅(qū)動代碼的調(diào)試支持有限。相關(guān)技術(shù)中軟件調(diào)試的工作原理，通常是運(yùn)行一段代碼，通過顯示器來查看其輸出，根據(jù)其輸出結(jié)果判斷是否運(yùn)行正確。然而，對于系統(tǒng)的底層驅(qū)動代碼調(diào)試、系統(tǒng)初始化階段的代碼調(diào)試等情況，此時由于顯示器的驅(qū)動程序還未加載，顯示器還沒有輸出，也還沒有串口、網(wǎng)口等交互手段，因此，傳統(tǒng)的軟件調(diào)試方法并不適用于以上情況的代碼調(diào)試。針對系統(tǒng)的底層驅(qū)動代碼、系統(tǒng)初始化階段的代碼等調(diào)試需求，相關(guān)技術(shù)采用一種點(diǎn)燈方式來調(diào)試跟蹤代碼。但是，這種點(diǎn)燈調(diào)試方式不能查看程序的調(diào)用棧，即使點(diǎn)燈也需要一些對處理器基本的配置工作，可視性差，操作復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種軟件調(diào)試的方法和系統(tǒng)，以軟件調(diào)試的方法和系統(tǒng)，以解決點(diǎn)燈調(diào)試方式的可視性差、操作復(fù)雜等問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種軟件調(diào)試的方法，該方法包括使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息；按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件；解析所述描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件；依據(jù)修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。所述關(guān)鍵性調(diào)試信息包括選取的斷點(diǎn)方式、產(chǎn)生斷點(diǎn)的物理內(nèi)存地址、斷點(diǎn)到達(dá)時需要查看的寄存器、記錄異常信息的內(nèi)存地址。所述按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件，包括將所述關(guān)鍵性調(diào)試信息按照預(yù)定義的格式存儲為后綴是.cfg的描述文件。所述依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件，包括按照Cfg文件的格式修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行連接文件格式ELF文件，根據(jù)處理器指令集，將調(diào)試代碼插入修改后的ELF文件中，并重新鏈接修改后的ELF文件。所述依據(jù)修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果，包括當(dāng)運(yùn)行到斷點(diǎn)產(chǎn)生處時，解析堆棧寄存器生成文本根式函數(shù)調(diào)用，并記錄函數(shù)調(diào)用棧的信息、以及要查看的寄存器的內(nèi)容到記錄異常信息的內(nèi)存地址。一種軟件調(diào)試的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用戶擴(kuò)展接口模塊，用于使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息；擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎，用于按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件；調(diào)試處理例程庫，用于解析所述擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎中存儲的描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件；操作系統(tǒng)處理模塊，用于依據(jù)擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎中修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。所述關(guān)鍵性調(diào)試信息包括選取的斷點(diǎn)方式、產(chǎn)生斷點(diǎn)的物理內(nèi)存地址、斷點(diǎn)到達(dá)時需要查看的寄存器、記錄異常信息的內(nèi)存地址。所述擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎，還用于將所述關(guān)鍵性調(diào)試信息按照預(yù)定義的格式存儲為后綴是.cfg的描述文件。所述調(diào)試處理例程庫，還用于按照Cfg文件的格式修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行連接文件格式ELF文件，根據(jù)處理器指令集，將調(diào)試代碼插入修改后的ELF文件中，并重新鏈接修改后的ELF文件。所述操作系統(tǒng)處理模塊，還用于當(dāng)運(yùn)行到斷點(diǎn)產(chǎn)生處時，解析堆棧寄存器生成文本根式函數(shù)調(diào)用，并記錄函數(shù)調(diào)用棧的信息、以及要查看的寄存器的內(nèi)容到記錄異常信息的內(nèi)存地址。本發(fā)明所提供的一種軟件調(diào)試的方法和系統(tǒng)，使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息；按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件；解析所述描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件；依據(jù)修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。這種通過直接修改可執(zhí)行文件的方式進(jìn)行代碼調(diào)試，能夠減少移植系統(tǒng)的工作量，特別適用于多核處理器、系統(tǒng)初始化之后才有串口的系統(tǒng)。本發(fā)明的調(diào)試方式具有輕量級、可擴(kuò)展、可操作性強(qiáng)、平臺無關(guān)等特點(diǎn)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種軟件調(diào)試的方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的一種寄存器的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種軟件調(diào)試的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)闡述。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種軟件調(diào)試的方法，如圖1所示，主要包括步驟101，使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息。關(guān)鍵性調(diào)試信息包括選取的斷點(diǎn)方式、產(chǎn)生斷點(diǎn)的物理內(nèi)存地址、斷點(diǎn)到達(dá)時需要查看的寄存器和記錄異常信息的內(nèi)存地址等。調(diào)試器的主要功能包括斷點(diǎn)調(diào)試、堆棧分析等。對于斷點(diǎn)調(diào)試，主流的調(diào)試工具提供的斷點(diǎn)調(diào)試手段主要是軟件斷點(diǎn)與硬件斷點(diǎn)。軟件斷點(diǎn)就是在CPU執(zhí)行到特定位置的代碼時使其暫停。軟件斷點(diǎn)是調(diào)試過程中用的最多的斷點(diǎn)。軟件斷點(diǎn)的本質(zhì)就是一個單字節(jié)的指令，用于暫停被執(zhí)行程序，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)移給調(diào)試器的斷點(diǎn)處理函數(shù)。以PowerPC處理器為例,PowerPC處理器是一種精簡指令集計算機(jī)(RISC,ReducedInstructionSetComputer)架構(gòu)的中央處理器(CPU)。如圖2所不為PowerPC處理器中硬件斷點(diǎn)寄存器的示意圖。有以下指令mtcrr5,該指令不被CPU理解,需要被轉(zhuǎn)換成一種操作碼,該指令轉(zhuǎn)換成操作碼即為8BC3，如果該指令發(fā)生在0x4433221這個地址，則顯示為0x443322118BC3mtcrr5為了在這個地址設(shè)置斷點(diǎn)，暫停CPU，需要將2字節(jié)的8BC3操作碼轉(zhuǎn)換成一個單字節(jié)的操作碼，轉(zhuǎn)換后的操作碼即為OxCC，顯示為0x44332211CCC3mtcrr5硬件斷點(diǎn)的功能十分強(qiáng)大，PowerPC處理器自帶硬件斷點(diǎn)寄存器，以實(shí)現(xiàn)以下基本的中斷功能A、當(dāng)特定的地址上有指令執(zhí)行時中斷；B、當(dāng)特定的地址上有數(shù)據(jù)可以寫入時中斷；C、當(dāng)特定的地址上有數(shù)據(jù)讀或?qū)?，但不?zhí)行時中斷。步驟102，按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件。將所述關(guān)鍵性調(diào)試信息按照預(yù)定義的格式存儲為后綴是.Cfg的描述文件。步驟103，解析所述描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件。調(diào)試處理例程庫解析該描述文件，并按照Cfg文件的格式來修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行連接文件格式(ELF,ExecutableandLinkableFormat)文件。ELF文件是linux系統(tǒng)下的可執(zhí)行文件。隨后，根據(jù)處理器指令集，將代碼插入修改后的ELF文件中，并重新鏈接修改后的ELF文件。上述對調(diào)試代碼所生成的ELF文件進(jìn)行修改的內(nèi)容有選擇堆棧調(diào)用解析格式、要記錄的寄存器名稱、數(shù)據(jù)段內(nèi)容.data,bss等，這些信息被記錄到系統(tǒng)的保留內(nèi)存地址。步驟104，依據(jù)修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。運(yùn)行調(diào)試代碼，當(dāng)運(yùn)行到斷點(diǎn)產(chǎn)生處時，強(qiáng)制跳轉(zhuǎn)到插入代碼處，根據(jù)PowerPC處理器的二進(jìn)制進(jìn)口協(xié)議，記錄斷點(diǎn)出現(xiàn)時要求記錄的信息，并自動解析堆棧寄存器生成文本根式函數(shù)調(diào)用，記錄函數(shù)調(diào)用棧的信息、以及要查看的寄存器的內(nèi)容到記錄異常信息的內(nèi)存地址。下面以ucos代碼和PowerPC處理器為例,對本發(fā)明實(shí)施例的軟件調(diào)試方法進(jìn)一步詳細(xì)闡述。1、首先在配置文件中選擇斷點(diǎn)類型，選擇函數(shù)調(diào)用棧的深度，選擇當(dāng)斷點(diǎn)到達(dá)時要查看的寄存器，定義記錄異常信息的內(nèi)存地址。如果選擇軟件斷點(diǎn)，則通過解析要運(yùn)行ELF文件的符號表，列出要定位的函數(shù)，實(shí)例如下c0000000〈—start〉cOOOOOOO60000000nopc00000047c7fIb78mrr31,r3c00000087c9e2378mrr30,r4cOOOOOOc7cbd2b78mrr29,r5cOOOOOlO7cdc3378mrr28,r6c00000147cfb3b78mrr27,r7c00000183b200000Iir25，0cOOOOOlc3b000000Iir24，0c00000203aeO0000Iir23,0c000002448000005blc0000028<invstr>c0000028<invstr>c00000287cc802a6mfIrr6c000002c7ceO00a6mfmsrr7c000003054e4dfferlwinmr4,r7,27,31,31如果需要在start函數(shù)的“c0000014:7cfb3b78mrr27，r7”處增加斷點(diǎn)，則通過配置文件記錄該軟件中斷的地址。2、解析該配置文件，調(diào)試處理例程庫對ucos代碼生成的ELF文件進(jìn)行修改，并重新鏈接修改后的ELF文件。3、在處理器上運(yùn)行ucos代碼，當(dāng)運(yùn)行到斷點(diǎn)產(chǎn)生處時，函數(shù)調(diào)用棧的信息，要查看的寄存器內(nèi)容會被自動記錄到用戶定義的內(nèi)存地址上。4、設(shè)備自動不斷電重啟，重啟后，通過查看自定義的異常信息保存地址信息，查看得到斷點(diǎn)出現(xiàn)時的信息。本發(fā)明實(shí)施例通過直接修改可執(zhí)行文件的方式進(jìn)行代碼調(diào)試，通過界面化，能夠減少移植系統(tǒng)的工作量，特別適用于多核處理器、系統(tǒng)初始化之后才有串口的系統(tǒng)。本發(fā)明的調(diào)試方式具有輕量級、可擴(kuò)展、可操作性強(qiáng)、平臺無關(guān)等特點(diǎn)。如圖3所示，本發(fā)明還提供了一種軟件調(diào)試的系統(tǒng)，包括用戶擴(kuò)展接口模塊，用于使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息；擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎，用于按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件；調(diào)試處理例程庫，用于解析擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎中存儲的描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件；操作系統(tǒng)處理模塊，用于依據(jù)擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎中修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。優(yōu)選地，關(guān)鍵性調(diào)試信息包括選取的斷點(diǎn)方式、產(chǎn)生斷點(diǎn)的物理內(nèi)存地址、斷點(diǎn)到達(dá)時需要查看的寄存器、記錄異常信息的內(nèi)存地址。擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎，還用于將關(guān)鍵性調(diào)試信息按照預(yù)定義的格式存儲為后綴是.cfg的描述文件。調(diào)試處理例程庫，還用于按照cfg文件的格式修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行連接文件格式ELF文件，根據(jù)處理器指令集，將調(diào)試代碼插入修改后的ELF文件中，并重新鏈接修改后的ELF文件。操作系統(tǒng)處理模塊，還用于當(dāng)運(yùn)行到斷點(diǎn)產(chǎn)生處時，解析堆棧寄存器生成文本根式函數(shù)調(diào)用，并記錄函數(shù)調(diào)用棧的信息、以及要查看的寄存器的內(nèi)容到記錄異常信息的內(nèi)存地址。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種軟件調(diào)試的方法，其特征在于，該方法包括:使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息；按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件；解析所述描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件；依據(jù)修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述軟件調(diào)試的方法，其特征在于，所述關(guān)鍵性調(diào)試信息包括:選取的斷點(diǎn)方式、產(chǎn)生斷點(diǎn)的物理內(nèi)存地址、斷點(diǎn)到達(dá)時需要查看的寄存器、記錄異常信息的內(nèi)存地址。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述軟件調(diào)試的方法，其特征在于，所述按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件，包括:將所述關(guān)鍵性調(diào)試信息按照預(yù)定義的格式存儲為后綴是.cfg的描述文件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述軟件調(diào)試的方法，其特征在于，所述依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件，包括:按照cfg文件的格式修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行連接文件格式ELF文件，根據(jù)處理器指令集，將調(diào)試代碼插入修改后的ELF文件中，并重新鏈接修改后的ELF文件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述軟件調(diào)試的方法，其特征在于，所述依據(jù)修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果，包括:當(dāng)運(yùn)行到斷點(diǎn)產(chǎn)生處時，解析堆棧寄存器生成文本根式函數(shù)調(diào)用，并記錄函數(shù)調(diào)用棧的信息、以及要查看的寄存器的內(nèi)容到記錄異常信息的內(nèi)存地址。6.一種軟件調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:用戶擴(kuò)展接口模塊，用于使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息；擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎，用于按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件；調(diào)試處理例程庫，用于解析所述擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎中存儲的描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件；操作系統(tǒng)處理模塊，用于依據(jù)擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎中修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述軟件調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)鍵性調(diào)試信息包括:選取的斷點(diǎn)方式、產(chǎn)生斷點(diǎn)的物理內(nèi)存地址、斷點(diǎn)到達(dá)時需要查看的寄存器、記錄異常信息的內(nèi)存地址。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述軟件調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)展調(diào)試程序處理引擎，還用于將所述關(guān)鍵性調(diào)試信息按照預(yù)定義的格式存儲為后綴是.cfg的描述文件。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述軟件調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)試處理例程庫，還用于按照cfg文件的格式修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行連接文件格式ELF文件，根據(jù)處理器指令集，將調(diào)試代碼插入修改后的ELF文件中，并重新鏈接修改后的ELF文件。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述軟件調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述操作系統(tǒng)處理模塊，還用于當(dāng)運(yùn)行到斷點(diǎn)產(chǎn)生處時，解析堆棧寄存器生成文本根式函數(shù)調(diào)用，并記錄函數(shù)調(diào)用棧的信息、以及要查看的寄存器的內(nèi)容到記錄異常信息的內(nèi)存地址。全文摘要本發(fā)明公開了一種軟件調(diào)試的方法和系統(tǒng)，方法包括使用嵌入式系統(tǒng)描述性語言設(shè)置關(guān)鍵性調(diào)試信息；按照嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試信息的格式存儲所述關(guān)鍵性調(diào)試信息為描述文件；解析所述描述文件，并依據(jù)解析的描述文件修改調(diào)試代碼所生成的可執(zhí)行文件；依據(jù)修改后的可執(zhí)行文件運(yùn)行調(diào)試代碼，并記錄調(diào)試結(jié)果。通過本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，在調(diào)試時能夠減少移植系統(tǒng)的工作量，且具有輕量級、可擴(kuò)展、可操作性強(qiáng)、平臺無關(guān)等特點(diǎn)。文檔編號G06F11/36GK103077112SQ20121039385公開日2013年5月1日申請日期2012年10月16日優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日發(fā)明者胡亞弟申請人:中興通訊股份有限公司