實(shí)例分析LINUX系統(tǒng)的靜/動(dòng)態(tài)集成調(diào)試模式

　現(xiàn)有的嵌入式LINUX系統(tǒng)開發(fā)過程中，所有的工程師都疲憊于使用兩種不同的調(diào)試模式分別調(diào)試系統(tǒng)的內(nèi)核和應(yīng)用程序。首先通過一個(gè)JTAG調(diào)試工具來配置和啟動(dòng)LINUX系統(tǒng)；嵌入式LINUX系統(tǒng)正常運(yùn)行起來后，就要通過GDB來繼續(xù)調(diào)試工作。
　　LAUTERBACH公司綜合了上述兩種傳統(tǒng)調(diào)試技術(shù)特長提供了一種新的LINUX調(diào)試技術(shù)。
　　本文以ARM架構(gòu)上的LINUX系統(tǒng)開發(fā)為例，詳細(xì)介紹和對比這三種不同的調(diào)試模式的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。
　　靜態(tài)調(diào)試模式
　　通過JTAG調(diào)試接口進(jìn)行軟件調(diào)試的工具一般都只能工作在靜態(tài)調(diào)試模式下，處理器和整個(gè)系統(tǒng)都必須被同時(shí)掛起。然后調(diào)試工具通過JTAG接口把處理器和目標(biāo)系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)獲取并顯示出來（如圖1所示）。
　　
　　靜態(tài)調(diào)試模式具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
　　● 靜態(tài)調(diào)試模式唯一的環(huán)境需求就是目標(biāo)系統(tǒng)必須支持JTAG調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)，該調(diào)試模式最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以支持從復(fù)位向量表開始調(diào)試；
　　● 只要調(diào)試工具支持LINUX和MMU調(diào)試，就可以實(shí)現(xiàn)對LINUX內(nèi)核及進(jìn)程越界等問題的調(diào)試；
　　● 如果軟件異常，隨時(shí)可以掛起處理器，查看當(dāng)前錯(cuò)
　　誤代碼及系統(tǒng)狀態(tài)；
　　● 因?yàn)樘幚砥魈幱趻炱馉顟B(tài)，內(nèi)核和其它進(jìn)程都不會(huì)再對系統(tǒng)造成任何的干擾。
　　然而靜態(tài)調(diào)試模式也有其不足之處，一旦處理器被掛起，所有的通信接口進(jìn)程同時(shí)被終止。造成的結(jié)果就是所有通過Ethernet、Bluetooth或者CAN等接口和處理器進(jìn)行通信的外部設(shè)備， 都會(huì)因?yàn)榈却憫?yīng)超時(shí)而中斷連接。因此通過靜態(tài)模式進(jìn)行調(diào)試時(shí)，即使你只調(diào)試其中的一個(gè)進(jìn)程或函數(shù)，也有可能改變整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)和配置；接下來再繼續(xù)運(yùn)行和調(diào)試程序，就無法保證系統(tǒng)的完整性和連續(xù)性，所以后續(xù)的調(diào)試可能就沒有任何意義。
　　動(dòng)態(tài)調(diào)試模式
　　GDB 調(diào)試模式是嵌入式LINUX系統(tǒng)的通用的動(dòng)態(tài)調(diào)試模式。 在該模式下，可以實(shí)現(xiàn)只對當(dāng)前進(jìn)程掛起，系統(tǒng)的內(nèi)核和其它的所有進(jìn)程都繼續(xù)處于運(yùn)行狀態(tài)。
　　然而GDB是一個(gè)純粹的軟件調(diào)試工具，同時(shí)需要下面的軟件環(huán)境才可以實(shí)現(xiàn)：
　　● 目標(biāo)系統(tǒng)上要有活動(dòng)的GDB Server LINUX進(jìn)程
　　● 主機(jī)端要有相應(yīng)的調(diào)試軟件，例如TRACE32（如圖2所示）
　　
　　TRACE32與GDB Server通過RS232或者Ethernet接口進(jìn)行通信，收集當(dāng)前被掛起的進(jìn)程的狀態(tài)信息。但是要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)試模式，還必須建立在如下兩個(gè)條件都成立的基礎(chǔ)之上：
　　● 目標(biāo)系統(tǒng)已經(jīng)被完全正確的初始化并正確啟動(dòng)
　　● GDB Server 永遠(yuǎn)處于活動(dòng)狀態(tài)——即通信接口已經(jīng)正確運(yùn)行，處理器或GDB Server不會(huì)被其它程序錯(cuò)誤的掛起
　　綜上所述，兩種調(diào)試模式都有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足，靜態(tài)調(diào)試模式比較容易實(shí)現(xiàn)，操作也比較簡單，但是無法保證系統(tǒng)的連續(xù)和完整性；動(dòng)態(tài)調(diào)試模式環(huán)境需求比較復(fù)雜。因此，LAUTERBACH提供了可以實(shí)現(xiàn)上述兩種調(diào)試模式的調(diào)試工具，在完全克服了各自的缺陷的同時(shí)充分發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了嵌入式LINUX調(diào)試技術(shù)的飛躍。