SPARC V8结构嵌入式微处理器开发环境的设计实现之三

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2.2.3 调试环境设计


调试方式一般从距离主机的位置可以分为：基于主机的调试、远程调试两种。前者调试是基于桌面系统的指令集模拟器，如ARM的SKYEYES、SPARC 的TSIM和ATI的MNT等。调试方法都是将编译好的程序下载到模拟器上，在模拟器上运行程序，并在模拟器上对程序进行调试，这样调试的好处就是加快项目进度和减少资金，缺点是在模拟器上可以运行的程序在实际的硬件中并不一定就能运行成功。后者是利用通讯某种通讯方式如网口、串口、JTAG口等连接上位机和目标机，利用在上位机的代理软件和目标机上的monitor监控程序通过某种通讯协议来完成彼此之间的通讯，从而达到调试目的，这种调试方式是基于硬件本身的，得到的调试信息准确有效，所以本文中的软件开发环境就采用了这种远程调试模式。
在设计中，软件开发环境的调试任务通过第三方软件来完成，此软件包括：① Gdbtk--gdb调试软件前端图形界面（图4）；② Remote debugging monitor ---gdb调试监控软件工具。将这个调试环境整合到软件集成开发环境中，这样用户可以随时调用调试工具，在其界面上进行各种调试工作。





图4 Gdbtk调试环境界面


在硬件开发板的BOOT ROM中存放着bootloader程序，此程序通过开发板上的串口与上位机的串口调试软件建立交互通道，完成程序下载、程序运行、显示存储器空间内容、执行monitor监控程序等操作。当我们运行了目标机上monitor监控程序后，这个程序在目标机上建立调试环境，当用户运行调试环境调试自己的程序时，monitor监控程序作为后台程序运行在目标机上。Monitor监控程序按照指定串行协议接收上位机发来的命令，做出相应处理之后，将收集的调试信息发回到上位机，最后显示在调试界面上。整个过程可由图5来表示。





图5 调试环境建立的过程


2.2.4 编译环境设计


在设计软件集成开发环境的编译环境时，采用Gnu提供的整套对SPARC处理器的编译环境：
① binutils 二进制文件处理工具
binutils包主要包括了一些辅助开发工具，如objdump反汇编器，readelf显示elf文件、段信息，strip将不必要的代码去掉以减少可执行文件的大小，这些工具主要用于开发的初期，特别是在调试移植操作系统的时候。
② GCC编译器
gcc是gnu collection compiler的简称，它可以编译汇编、c、pascal、java等多种语言，而且还支持很多硬件开发平台，通过对gcc源码的编译，其可以成为交叉编译工具。
③ Glibc链接、运行库
在集成编译环境时，使用内含编译环境的方式，即将SPARC的编译环境集成在集成开发环境中，成为开发环境的一部分的方式来完成的，可以在图6的集成环境工程选项中进行详细配置，在集成环境中添加编译器文件夹，用连接的方式将编译环境链接到集成开发环境中来。







图6 配置集成环境的编译环境


3、结论




本文详细地阐述了基于SPARC V8结构的高性能32位RISC嵌入式微处理器的软、硬件集成开发环境的设计思路，经过实际工程应用证明系统运行良好，本文对指导类似工程项目的研究有着积极意义。