嵌入式系統(tǒng)可逆調(diào)試器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜程度的不斷提高,調(diào)試越來越被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員所重視。對于諸如嵌入式操作系統(tǒng)和并發(fā)程序等具有不確定性的程序,傳統(tǒng)的循環(huán)調(diào)試是不夠的?？赡嬲{(diào)試可以很好的解決由于程序的不確定性所帶來的很多問題?；谟涗浥c重放的逆向執(zhí)行技術(shù)可以使得程序員通過記錄下來的程序執(zhí)行軌跡回滾到程序的任意點(diǎn),并重演這一執(zhí)行過程。這樣程序員就可以快速的定位錯(cuò)誤的根源,避免了反復(fù)重啟調(diào)試會(huì)話的麻煩,同時(shí)還可以準(zhǔn)確的重放錯(cuò)誤的場景。
　　 基于開源

2、的模擬器QEMU和通用調(diào)試器GDB,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了可逆調(diào)試器PORD。PORD為嵌入式系統(tǒng)提供了一個(gè)高效的交叉可逆調(diào)試工具。它可以在通用的X86宿主架構(gòu)上調(diào)試目標(biāo)架構(gòu)為ARM,SPARC,PPC或者M(jìn)IPS的嵌入式系統(tǒng)。程序的執(zhí)行狀態(tài)主要包括寄存器狀態(tài)和內(nèi)存狀態(tài)。對于寄存器狀態(tài)的保存,PORD針對不同的目標(biāo)架構(gòu)采用不同的保存方法。而對于內(nèi)存狀態(tài)的保存,PORD對于不同的目標(biāo)架構(gòu)采用了統(tǒng)一的記錄方法。為了減少記錄執(zhí)行軌跡所需要的時(shí)間與空間

3、開銷,檢查點(diǎn)可以采用不同的記錄粒度。同時(shí)PORD為X86目標(biāo)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)接近于本地執(zhí)行速度的高效可逆調(diào)試器。
　　 PORD主要有兩部分組成。一個(gè)是通過修改QEMU而實(shí)現(xiàn)記錄與重放功能的虛擬機(jī)。另一部分是RGDB。RGDB通過在通用調(diào)試器GDB中擴(kuò)充逆向執(zhí)行命令而實(shí)現(xiàn)。RGDB解析用戶命令,并且構(gòu)建發(fā)送調(diào)試命令數(shù)據(jù)包到GDB調(diào)試樁。存在于虛擬機(jī)端的GDB調(diào)試樁解析收到的數(shù)據(jù)包,之后控制虛擬機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)試命令。