基于对称多处理架构的软件调试技术研究和实现

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1、第４４卷第３期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．３２０１４年５月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｙ．２０１４基于对称多处理架构的软件调试技术研究和实现贾璐，李运喜，胡宁，麦先根，虞保忠（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：为了满足计算机领域用户对高性能及低功耗的双重需求，在深入研究多核现状的基础上，结合核间中断技术，提出了一种对称多处理架构下的软件调试器设计和实现方案。方案不仅成本低，而且不需要特殊调试硬件的支持，可为多核系统的故障诊断和分析提供参考借鉴。关键词：对称多

2、处理架构；多核；虚拟化；软件调试中图分类号：ＴＰ３０６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０３桘０１０１桘０４ReserachandImplementationofSoftwareDebuggingBasedontheSymmetricMulti桘ProcessingArchitectureＪＩＡＬｕ，ＬＩＹｕｎ桘ｘｉ，ＨＵＮｉｎｇ，ＭＡＩＸｉａｎ桘ｇｅｎ，ＹＵＢａｏ桘ｚｈｏｎｇ（Xi′anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an

3、７１００６８，China）Abstract：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｕｓｅｒｓａｂｏｕｔｔｈｅｄｏｕｂｌｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｃｏｒｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅＩｎｔｅｒ桘ＰｒｏｃｅｓｓｏｒＩｎｔｅｒｒｕｐｔｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａ

4、ｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｄｅ-ｂｕｇｇｅｒｕｎｄｅｒｓｙｍｍｅｔｒｉｃｍｕｌｔｉ桘ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓａｌｉｓｎｏｔｏｎｌｙｌｏｗｅｒｃｏｓｔ，ｂｕｔｗｉｔｈｏｕｔｓｐｅｃｉａｌｈａｒｄｗａｒｅｄｅｂｕｇｇｉｎｇｓｕｐｐｏｒｔ，ｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｕｌｔｉｃｏｒｅｓｙｓ-ｔｅｍ．Keywords：ＳＭＰ；ｍｕｌｔｉ桘ｃｏｒｅ；ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｂｕｇｇｉｎｇ引言

5、限于少数大学实验室的研究，技术并不成熟。在国外针对多核处理器的调试工具也较少，其中多核处理器因其高性能低功耗的特点，已渐渐取做得较好的有：美国ＴｏｔａｌＶｉｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司的Ｔｏ-代了传统单核处理器成为了市场的主流，在得到广泛［２］［１］ｔａｌＶｉｅｗＤｅｂｕｇｇｅｒ，可以同时对多个处理器进行调试，运用的同时，也带来了一系列新的问题。多核架构但其具有公司产品私有性，需需支付昂贵的版权费用，不仅需要新的编程方法，同样还需要新的调试方法和而且它只适用于同构处理器的同时调试。ＡＲＭ公司工具，才能确保软件在完整的多核

6、系统环境中展开调的ＲｅａｌＶｉｅｗＤｅｖｅｌｏｐｅｒＳｕｉｔｅ，较好地支持了同构以及异试工作，充分发挥多核系统的潜能。目前国外嵌入式［３］构的双核调试，但只适用于多个ＡＲＭ核，以及ＡＲＭ厂商大都使用基于ＪＴＡＧ的专用硬件调试器来进行多核与ＤＳＰ的组合异构，只针对ＡＲＭ体系结构系列的核调试，硬件调试器不仅价格昂贵，而且专用性强，对处理器，具有很大的局限性。不同体系结构的扩展性不佳，如何采用软件方法，脱离当前９０％的多核调试器都是在宿主机端和目标仿真器，进行多核架构下的软件调试成为了研究热点。［４］本文在深入研究ＳＭＰ多核面

7、现状的基础上，结合机端通过ＪＡＴＧ连接的硬件方法来实现的，使用纯软核间中断技术，提出了一种ＳＭＰ多核架构下的软件调件方法来实现的还只有ＴｏｔａｌＶｉｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司的试器设计和实现方案。Ｔｏｔａｌｖｉｅｗｄｅｂｕｇｇｅｒ，但基于其商业性质，其内部实现机制现无法了解，只知道是通过对多进程、多线程来实现１多核调试发展现状的，其他详细的资料均无法获得。国内针对多核处理器的调试技术研究，现阶段仅收稿日期：２０１３－１２－２４修订日期：２０１４－０２－２０基金项目：总装预研项目资助（５１３１５０３１）作者简介：贾璐（１

8、９８１－），男，陕西西安人，工程师，硕士，主要研究方向为嵌入式操作系统核嵌入式软件开发环境。·１０２·航空计算技术第４４卷第３期２ＳＭＰ多核调试需要解决的问题目标机调试器包括３部分：１）任务级调试代理模块，提供对任意核处理器上ＳＭＰ多核架构的最大优点就在于多个核在同一个任务的调试处理，如断点处理、单步、多步。操作系统