图1
运行于目标操作系统的被调试的应用程序要在入口处调用这个设置断点的函数以产生异常,异常处理程序调用调试端口通信模块,等待主机(host)上的调试器发送信息。双方建立连接后调试器便等待用户发出调试命令,目标系统等待调试器根据用户命令生成的指令。这一过程如下图所示。
图2
这一方案的实质是用软件接管目标系统的全部异常处理(exception handler)及部分中断处理,在其中插入调试端口通信模块,与主机的调试器交互。它只能在目标操作系统初始化,特别是调试通信端口初始化完成后才起作用,所以一般只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,特别是无法调试目标操作系统的启动过程。而且由于它必然要占用目标平台的某个通信端口,该端口的通信程序就无法调试了。最关键的是它必须改动目标操作系统,这一改动即使没有对操作系统在调试过程中的表现造成不利影响,至少也会导致目标系统多了一个不用于正式发布的调试版。
二 片上调试(On Chip Debugging)及Embedded PowerPC Background Debug Mode
片上调试是在处理器内部嵌入额外的控制模块,当满足了一定的触发条件时进入某种特殊状态。在该状态下,被调试程序停止运行,主机的调试器可以通过处理器外部特设的通信接口访问各种资源(寄存器、存储器等)并执行指令。为了实现主机通信端口与目标板调试通信接口各引脚信号的匹配,二者往往通过一块简单的信号转换电路板连接(如下图所示)。内嵌的控制模块以基于微码的监控器(microcode monitor)或纯硬件资源的形式存在,包括一些提供给用户的接口(如断点寄存器等)。具体产品有Motorola CPU16、CPU32、Coldfire系列的BDM(Background Debug Mode),Motorola PowerPC 5xx、8xx系列的EPBDM(Embedded PowerPC Background Debug Mode),IBM、TI的JTAG(Joint Test Action Debug,IEEE标准),还有OnCE、MPSD等等。下面以MPC860的EPBDM为例介绍片上调试方式。
图3
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