嵌入式系統(tǒng)可逆調試器的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)復雜程度的不斷提高,調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)調試是不夠的?？赡嬲{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,并重演這一執(zhí)行過程。這樣程序員就可以快速的定位錯誤的根源,避免了反復重啟調試會話的麻煩,同時還可以準確的重放錯誤的場景。
　　 基于開源

2、的模擬器QEMU和通用調試器GDB,本文設計實現(xiàn)了可逆調試器PORD。PORD為嵌入式系統(tǒng)提供了一個高效的交叉可逆調試工具。它可以在通用的X86宿主架構上調試目標架構為ARM,SPARC,PPC或者MIPS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)和內存狀態(tài)。對于寄存器狀態(tài)的保存,PORD針對不同的目標架構采用不同的保存方法。而對于內存狀態(tài)的保存,PORD對于不同的目標架構采用了統(tǒng)一的記錄方法。為了減少記錄執(zhí)行軌跡所需要的時間與空間

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