嵌入式系统可逆调试器的设计与实现的中期报告

嵌入式系统可逆调试器的设计与实现的中期报告一、设计目标和系统架构1.设计目标本次嵌入式系统可逆调试器的设计目标为：-实现对嵌入式系统程序的调试功能；-提供基本的程序运行控制（包括暂停、继续、单步执行等功能）；-支持对程序内部变量和数据的观察和修改功能；-实现程序回放功能，即可以在程序执行完毕后回放整个过程。2.系统架构嵌入式系统可逆调试器的系统架构如图所示：其中，主要包括如下几个部分：-调试管理模块：负责管理整个调试器的运行，提供接口给其他模块使用；-通信模块：负责和嵌入式系统进行通信，包括数据的传输和命令的发送；-数据解析模块：负责将嵌入式系统返回的数据进行解析，从中提取出需要的数据；-数据显示和修改模块：负责将解析后的数据显示在界面上，并提供修改数据的功能；-控制模块：负责控制程序的执行，包括暂停、继续、单步执行等功能；-回放模块：负责实现程序回放功能。二、进行的工作1.通信模块通信模块主要是负责和嵌入式系统进行通信，并将嵌入式系统返回的数据传输给数据解析模块进行解析。由于要实现可逆调试，因此需要在嵌入式系统中添加调试代码。具体而言，在嵌入式系统中添加了以下功能：-传输数据段：当嵌入式系统运行到发送数据的代码段时，会将数据发送给调试器；-接收数据段：当嵌入式系统运行到接收数据的代码段时，会从调试器接收数据。2.数据解析模块数据解析模块主要是负责对收到的数据进行解析，提取出需要的数据。解析过程中主要有两个问题：-数据的格式问题。要确定数据传输时使用的数据格式，如是二进制还是ASCII码等。-数据包的大小问题。需确定一次发送数据的大小。为了解决上述问题，我们将数据格式和数据包大小固定下来：使用二进制传输，数据包大小为64字节。3.数据显示和修改模块数据显示和修改模块主要是负责将解析后的数据显示在界面上，并提供修改数据的功能。具体实现方法是通过QT框架实现。4.控制模块控制模块主要是负责控制程序的执行，包括暂停、继续、单步执行等功能。具体实现方法是在嵌入式系统的调试代码中添加控制代码，当调试器接收到相应命令时，会将命令发送给嵌入式系统，控制程序的执行。5.回放模块回放模块主要是负责实现程序回放功能。具体实现方法是维护一个指令序列，在程序执行时将执行的指令添加到序列中，当需要回放时，按序列逆序执行指令即可。三、存在的问题1.回放模块的实现目前回放模块的实现存在一些问题，如何实现对程序执行过程的完整记录，以及如何在时间和空间上进行平衡等问题都有待进一步解决。2.调试代码的添加调试代码的添加比较繁琐，需要手动在嵌入式系统代码中添加调试代码，需要一定的编程经验和技巧。3.调试器的兼容性问题调试器需要和嵌入式系统配套使用，不能直接移植到其他系统中使用。同时，不同的嵌入式系统可能需要不同的调试代码实现方法。这也是一个需要注意的问题。四、下一步工作计划1.完善回放模块的实现。2.研究是否可以动态地添加调试代码，减少添加调试代码的复杂度。3.测试调试器和嵌入