嵌入式多核代码分析器研究与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目嵌入式多核代码分析器研究与实现学科专业计算机系统结构学号201121060251作者姓名李剑指导教师詹瑾瑜副教授分类号密级注1UDC学位论文嵌入式多核代码分析器研究与实现（题名和副题名）李剑（作者姓名）指导教师詹瑾瑜副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机系统结构提交论文日期2014.03论文答辩日期2014.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年06月29日答

2、辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFEMBEDDEDMULTICORECODEANALYZERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputersystemarchitectureAuthor:LiJianAdvisor:ZhanJinyuSchool:SchoolofComputerScience&Engineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文

3、是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描

4、等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着科学技术的不断进步和IT行业的高速发展，物联网、云计算已经成为了社会生活中的一部分，这个趋势已经难以扭转。嵌入式系统是这些产业应用技术的核心部分，已经渗透到了我们周围的各个领域。由于嵌入式系统有体积小、集成度高、功耗低、可靠性强等特点，需要对其硬件进行高效的设计，片上多处理器（ChipMultiprocessor）逐渐成为主流的计算平台。软件作为嵌入式系统的灵魂，其性能也影响着嵌入式系统运行性能，因此对嵌入式软件的性能要求非常的高。嵌入式软件的

5、性能分析对嵌入式软件开发很重要，开发出一款嵌入式多核代码分析工具对提高嵌入式软件开发效率很有帮助。嵌入式多核代码分析工具由宿主机和目标机两部分组成，主要分为四个模块：二进制插桩模块、性能数据内核支持模块、通信模块和性能数据处理模块。本文描述的基于aCoral操作系统多核代码分析工具是针对软件程序的二进制代码进行处理，可以获取程序中函数的静态调用图、函数运行时间、函数的执行次数、函数的动态调用图，可以得到程序运行时候所在线程的CPU消耗时间、程序所在系统的热点线程和CPU负载。本文研究了ELF格式文件格式以及在ELF格式文件中获取函数的相关信息的方法；分析

6、了四种程序分析的优缺点以及静态二进制插桩和动态二进制插桩的特点，研究了程序二进制插桩的实现；分析了X86平台和ARM平台中函数调用过程，研究了在汇编函数中控制目标函数和桩函数的自动调用和返回。学习了aCoral操作系统，熟悉aCoral的线程切换和时间中断原理；基于上述的相关理论和技术原理，设计了aCoral多核代码分析器的总体框架；实现了各个功能模块的数据结构和功能代码；在理论上推理了精确获取函数执行时间的方法本文最后用本分析器获取函数执行时间的方法和其他工具相关功能方法进行测试对比，本方法能更精确的获得函数的执行时间，并对精确获取函数执行时间方法进行

7、了理论分析。然后对整个系统进行了功能测试，基本完成了预期的功能。关键词：嵌入式，多核，性能分析，aCoral，二进制插桩IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnologyandthecontinuousprogressoftheITindustry,networkingandcloudcomputinghasbecomeapartofsociallife,anditisdifficulttoreversethistrend.Embeddedsystemsareacorepartof

8、theindustrialapplicationsofthesetechnolo