碩士學(xué)位論文 （專業(yè)學(xué)位） 基于 系架構(gòu) 的軟件調(diào)試系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 所在院系： 軟件 學(xué)院 職業(yè)類型： 軟件工程師 專業(yè)領(lǐng)域： 軟件 工程 指導(dǎo)教師： 副指導(dǎo)教師： 二 一四年三月 A in 2014 f n 基 于 R C 體 系 架 構(gòu) 的 軟 件 調(diào) 試 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 與 實(shí) 現(xiàn) 姓 名 同濟(jì)大學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解同濟(jì)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國(guó)家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部?jī)?nèi)容用于學(xué)術(shù)活動(dòng)。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 同濟(jì)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒(méi)有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要 I 摘要 為解決目前星載計(jì)算機(jī)軟 件開發(fā)中，沒(méi)有成熟完善的 論在 們擬建立 從而方便的在 境下進(jìn)行代碼編寫、代碼編譯、代碼調(diào)試功能。該項(xiàng)目將深入的研究代碼的高效編輯、挖掘代碼編譯機(jī)制、優(yōu)化代碼編譯過(guò)程、統(tǒng)一調(diào)試手段、便捷調(diào)試過(guò)程，構(gòu)建 目前航天衛(wèi)星主要采用了 程語(yǔ)言主要采用了編程語(yǔ)言方面，通過(guò)前期對(duì) 言的研究，認(rèn)為：盡管 整個(gè)目標(biāo)代碼體積比使用匯編語(yǔ)言大；但無(wú)疑的， 言在軟件開發(fā)效率、軟件的模塊化、低復(fù)雜度、可移植性、可維護(hù)性方面都具有較大的優(yōu)勢(shì)。 本文 在對(duì) 7體系 機(jī)構(gòu)、 用方法以及軟件調(diào)試 技術(shù) 進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)階段 衛(wèi)星 嵌入式軟件開發(fā) 及 調(diào)試的現(xiàn)狀和用戶需求， 設(shè)計(jì) 了基于 臺(tái) 的軟件開發(fā)及調(diào)試體統(tǒng)。 在 實(shí)現(xiàn)方法上， 系統(tǒng) 底層板級(jí)支持包 采用 發(fā)采用 言， 系統(tǒng) 前臺(tái)開發(fā)采用 面設(shè)計(jì) 。 關(guān)鍵詞 ：軟件調(diào)試， 程 調(diào)試 ， I n to is no or we to in to be of is an da of da In on da da to of so is of of no In on 7 a on of of of of On DA 錄 第 1 章 引言 . 6 述 . 6 狀分析 . 6 究?jī)?nèi)容 . 6 文主要內(nèi)容 . 7 第 2 章 理論背景 . 7 片綜述 . 7 算機(jī) . 8 特點(diǎn) . 8 優(yōu)點(diǎn) . 9 系結(jié)構(gòu) . 9 存器窗口 . 9 第 3 章 系統(tǒng)需求 . 10 擇調(diào)試平臺(tái)（ . 11 點(diǎn)設(shè)置（ . 11 步調(diào)試 （ . 11 量和表達(dá)式 看（ . 12 看（ . 12 看寄存器（ . 13 看內(nèi)存功能（ . 13 看調(diào)用棧功能（ . 13 看 碼以及對(duì)應(yīng)匯編功能（ . 14 用戶調(diào)試功能（ . 14 看任務(wù)信息（ . 14 看程序的輸入輸出（ . 15 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 15 同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄 本設(shè)計(jì)概念 . 15 構(gòu)設(shè)計(jì) . 20 第 5 章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) . 24 試系統(tǒng)功能 . 24 戶端 塊 . 25 塊 . 25 塊 . 26 塊 . 27 塊 . 33 塊 . 43 塊調(diào)用關(guān)系圖 . 43 譯功能的模塊調(diào)用關(guān)系圖 . 43 試功能的模塊調(diào)用關(guān)系圖 . 44 口設(shè)計(jì) . 46 部接口 . 46 部接口 . 48 行設(shè)計(jì) . 49 行模塊組合 . 49 行控制 . 50 統(tǒng)的控制流和數(shù)據(jù)流圖 . 51 第 6 章 系統(tǒng)評(píng)測(cè) . 52 統(tǒng)測(cè)試概況 . 52 試目標(biāo) . 52 行環(huán)境 . 52 試方法 . 52 試結(jié)果 . 52 第 7 章 結(jié)論與展望 . 56 論 . 56 一步工作的方向 . 57 同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄 V 致謝 . 58 參考文獻(xiàn) . 59 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果 . 61 第 1 章 引言 6 第 1 章 引言 述 為解決目前星載計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中，沒(méi)有成熟完善的 論在 們擬建立 從而方便的在 境下進(jìn)行代碼編寫、代碼編譯、代碼調(diào)試功能。該項(xiàng)目將深入的研究代碼的高效編輯、挖掘代碼編譯機(jī)制、優(yōu)化代碼編譯過(guò)程、統(tǒng)一調(diào)試 手段、便捷調(diào)試過(guò)程，構(gòu)建 狀分析 目前航天衛(wèi)星主要采用了以 程語(yǔ)言主要采用了匯編指令和 言實(shí)現(xiàn)。在編程語(yǔ)言方面，通過(guò)前期對(duì) 為：盡管 整個(gè)目標(biāo)代碼體積比使用匯編語(yǔ)言大； 但無(wú)疑的， 言在軟件開發(fā)效率、軟件的模塊化、低復(fù)雜度、可移植性、可維護(hù)性方面都具有較大的優(yōu)勢(shì)。 究?jī)?nèi)容 基于上述背景，有理由相信 但是，盡管目前已有 面對(duì)著后續(xù)大量的基于 面臨著 譯、下載、調(diào)試的手段較為底層，難以掌握兩大困境。 言開發(fā)的入門門檻較高，成為部分型號(hào)系統(tǒng)想考慮使用、但又謹(jǐn)慎涉足的瓶頸點(diǎn)。此外，在目前的星載軟件開發(fā)中， 有一個(gè)完善的軟件開發(fā)、調(diào)試環(huán)境，包括： （ 1）編輯和編譯使用的環(huán)境需要在 此代碼編寫效率較低。 （ 2）由于采用了 編譯技術(shù)，所 以英國(guó) 司開發(fā)的 譯器的編譯方法都為命令行模式，使用者很難以直觀的方式對(duì)整個(gè)編譯過(guò)程進(jìn)行了解和監(jiān)控，對(duì)使用帶來(lái)很大的不便，也隱藏軟件研制過(guò)程中的不可靠因素。第 2 章 理論背景 7 （ 3）由于編譯器提供的編譯選項(xiàng)和調(diào)試命令復(fù)雜，新上手的使用者需要通過(guò)消化大量技術(shù)資料、實(shí)際摸索后方能掌握。 項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)是：第一階段著重以目前正開展的兩個(gè)衛(wèi)星型號(hào)為應(yīng)用背景，著力解決 過(guò)研制一個(gè)基于 境的集成化、可視化的 譯、加載、調(diào)試平臺(tái)，極大地降低 開發(fā)的入門門檻，大大改善軟件開發(fā)、調(diào)試環(huán)境。 文主要內(nèi)容 論文 第一章介紹了航天目前軟件開發(fā)平臺(tái)、調(diào)試手段以及 言在基于件 開發(fā) 以及 調(diào)試 發(fā)展和 應(yīng)用前景。 第二章介紹 了 相關(guān)技術(shù) 理論背景，介紹了 2位 第三章進(jìn)行 了基于 試 系統(tǒng)的系統(tǒng)需求。對(duì) 各項(xiàng) 需求通過(guò) 格 說(shuō)明。 第四章 針對(duì) 前 一章的需求分析，進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。將 需求 分析的 結(jié)果 把系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì) ， 以及模塊間的層次關(guān)系。 第五章 則對(duì)每個(gè)子模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。對(duì) 每一個(gè) 子模塊 的 功能、 輸入 數(shù)據(jù)、模塊 處理流程、 輸出 數(shù)據(jù)、 相關(guān) 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的 設(shè)計(jì) 描述 。 最后 是系統(tǒng)的評(píng)測(cè)及今后的 展望 。 第 2 章 理論背景 片綜述 7規(guī)范，是一款高度集成的高性能 32位 芯片支持 洲航天局）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，位嵌入式航天應(yīng)用領(lǐng)域提供了全面的開發(fā)環(huán)境。 采用 = 300 造。帶有片內(nèi)并發(fā)瞬時(shí)錯(cuò)誤和永久錯(cuò)誤檢測(cè)功 能，專為航天應(yīng)用領(lǐng)域涉及。 浮點(diǎn)單元（ 存儲(chǔ)器控制器和 實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域， 供一個(gè)高安全級(jí)看門狗、兩個(gè)定時(shí)器、一個(gè)中斷控制器及多個(gè)并行和串行接口。容錯(cuò)能力通過(guò)內(nèi)外總線上的奇偶校驗(yàn)機(jī)制和第 2 章 理論背景 8 外部數(shù)據(jù)總線上的 制實(shí)現(xiàn)。片內(nèi)調(diào)試程序（ 口邊界掃描使芯片設(shè)計(jì)具有高度的可測(cè)試性。 算機(jī) 精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行種類較少的計(jì)算機(jī)指令，從而達(dá)到更高的執(zhí)行速度（提高 萬(wàn)條指令每秒 ）。該術(shù)語(yǔ)（ 加州 大學(xué)伯克來(lái)分校的教師 特點(diǎn) 指令集簡(jiǎn)單：在 令集僅包括簡(jiǎn)單的基本指令，而各種復(fù)雜指令均有這些基本指令組成。該指令集由硬布線實(shí)現(xiàn)，提高了指令執(zhí)行速度。單個(gè)執(zhí)行周期內(nèi)不需要微指令。 指令長(zhǎng)度相同：每條指令的長(zhǎng)度相同，從而可以通過(guò)一次操作提取。 存儲(chǔ)器訪問(wèn)次數(shù)減少：只有裝載和存儲(chǔ)指令需要訪問(wèn)存儲(chǔ)器。計(jì)算指令不訪問(wèn)存儲(chǔ)器。裝載 /存儲(chǔ)指令在存儲(chǔ)器和寄存器之間工作，從而簡(jiǎn)化了控制硬件，使處理器時(shí)鐘周期達(dá)到最短。 尋址方式少：該指令集僅使用近轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)轉(zhuǎn) 移和變址方式訪問(wèn)存儲(chǔ)器。 單周期指令：大多數(shù)指令在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)處理多條指令。這種流水線結(jié)構(gòu)是提高 理器速度的關(guān)鍵技術(shù)。 流水線：流水線是一種設(shè)計(jì)理念。在此理念下，處理器一次處理多條指令，并且無(wú)需等待前一條指令完成后再執(zhí)行下一條指令。流水線由四級(jí)組成：取指、譯碼、執(zhí)行和寫入。這四級(jí)并行工作。前一級(jí)一旦執(zhí)行完畢，就將結(jié)果傳送到下一級(jí)，然后處理下一條指令。流水線并不能縮短指令的執(zhí)行時(shí)間（每條指令仍然需要相同的時(shí)間完成），但是提高了總體效率。 依賴性： 當(dāng)會(huì)降低處理器速度。由于每條指令都需要一定時(shí)間存儲(chǔ)結(jié)果，且還有其他指令同時(shí)處于工作狀態(tài)，之后的指令可能需要等待之前的指令結(jié)果存儲(chǔ)完畢后才能執(zhí)行。 然而，程序中指令通過(guò)重排（稱為指令調(diào)度），即可從 第 2 章 理論背景 9 優(yōu)點(diǎn) 速度：由于簡(jiǎn)化指令集使流水線設(shè)計(jì)成為可能，在使用類似的半導(dǎo)體工藝和相同時(shí)鐘頻率的情況下， 理器的性能通常達(dá)到 理器的 2到 4倍。 集成度：由于 此占用的芯片空間要小得多。其他功能部件，諸如浮點(diǎn)運(yùn)算單元、存儲(chǔ)器控 制器和標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)，均可置于同一芯片中。 軟件：使用較小的指令集簡(jiǎn)化了操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的開發(fā)，讓用戶可以更為靈活地使用微處理器的空間 編譯程序：由于減少了指令數(shù)目，高級(jí)語(yǔ)言編譯程序生成的代碼效率更高。 系結(jié)構(gòu) 可縮放處理器體系結(jié)構(gòu)由 司于 1987率先推出，是一個(gè)開放的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。 系結(jié)構(gòu)定義了 數(shù)單元）即 點(diǎn)單元）和可選的處理器）。其他可選部件包括存儲(chǔ)器控制器、存儲(chǔ)器管理單元和高速緩存。 存器窗口 系結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要概念來(lái)自玻殼來(lái) 片的設(shè)計(jì)思想。即寄存器窗口概念。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，處理器可訪問(wèn) 32個(gè) 32位處理器寄存器，其中 8個(gè)為全局寄存器，另外 24個(gè)為當(dāng)前寄存器窗口。 窗口中的前 8個(gè)寄存器乘坐“輸入寄存器”（ 調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)，這些寄存器保存可能用到的參數(shù)。 之后的 8個(gè)寄存器稱為“本地寄存器”（ 用于保存在函數(shù)執(zhí)行期間可能用到的任何數(shù)據(jù)。 最后 8個(gè)寄存器稱為“輸出寄存器”（ 用于向被調(diào)用函數(shù)傳遞參數(shù)。 一個(gè)函數(shù)調(diào)用另一個(gè)函數(shù)時(shí)，主調(diào)函數(shù)可以執(zhí)行 令。此指令使一個(gè)內(nèi)部計(jì)數(shù)器即當(dāng)前窗口指針（ 一，使寄存器窗口下移。主叫函數(shù)的輸出寄存器變?yōu)楸唤泻瘮?shù)的輸入寄存器，被叫函數(shù)同時(shí)獲得一套本地寄存器和輸出寄存器供自己使用。由于無(wú)需將寄存器和返回地址保存在堆棧中，因此只有指針發(fā)第 3 章 系統(tǒng)需求 10 生改變。 第 3 章 系統(tǒng) 需求 跨平臺(tái)的調(diào)試系統(tǒng)功能主要包括以下幾大項(xiàng)： 表 7調(diào)試 系統(tǒng) 的主要功能 編號(hào) 功能名稱 對(duì)功能的簡(jiǎn)要描述 試平臺(tái)選擇 能夠進(jìn)行調(diào)試平臺(tái)選擇，使用相應(yīng)的 具進(jìn)行調(diào)試這些平臺(tái)主要包括： 臺(tái) 點(diǎn)設(shè)置 能夠?qū)幾g器生成的調(diào)試代碼進(jìn)行分析，找出源代碼和調(diào)試代碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系，自動(dòng)地將源代碼的斷點(diǎn)設(shè)置轉(zhuǎn)化為調(diào)試代碼的斷點(diǎn)，并對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行管理。 步調(diào)試 能夠?qū)υ创a進(jìn)行單步調(diào)試，將源代碼的單步調(diào)試操作自動(dòng)關(guān)聯(lián)到編譯代碼，能夠執(zhí)行 單步調(diào)試。 量和表達(dá)式看 能夠?qū)?言級(jí)的變量和表達(dá)式進(jìn)行監(jiān)控，并在程序的調(diào)試過(guò)程中依據(jù)變量或者表達(dá)式的變化情況進(jìn)行相應(yīng)的顯示和提示（變量 /表達(dá)式值改變的時(shí)候能夠顯示為紅色）。 看 能夠?qū)Ξ?dāng)前運(yùn)行代碼中的變量進(jìn)行顯示，變量的變化情況進(jìn)行相應(yīng)的顯示和提示（變量改變的時(shí)候能夠顯示為紅色）。 看寄存器 能夠在程序調(diào)試過(guò)程中，對(duì)模擬器寄存器的值進(jìn)行顯示，并在程序的調(diào)試過(guò)程中依據(jù)寄存器的變化情況進(jìn)行相應(yīng)的顯示和提示（寄存器值改變的時(shí)候能夠顯示為紅色）。 看內(nèi)存 能夠在程序調(diào)試過(guò)程中，對(duì)內(nèi)存區(qū)域的取值進(jìn)行顯示，并在程序的調(diào)試過(guò)程中依據(jù)內(nèi)存值的變化情況進(jìn)行相應(yīng)的顯示和提示（內(nèi)存值改變的時(shí)候能夠顯示為紅色）。 看調(diào)用棧 能 夠在程序的調(diào)試過(guò)程中，對(duì) 數(shù)的調(diào)用情況以棧的形式進(jìn)行顯示，最早調(diào)用的函數(shù)顯示在棧底，最后調(diào)用的函數(shù)顯示在棧頂。 看 碼和對(duì)應(yīng)匯編語(yǔ)言 能夠在程序的調(diào)試過(guò)程中，顯示當(dāng)前函數(shù)的 碼和對(duì)應(yīng)匯編代碼，以一行 碼，多行匯編的形式顯示。 用戶同時(shí)調(diào)試 能夠支持多個(gè)用戶同時(shí)登陸調(diào)試服務(wù)器，并且能夠獨(dú)立的進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作，調(diào)試過(guò)程和結(jié)果回傳到本地，不會(huì)造成互相的竄擾 看任務(wù) 信息 能夠在程序的調(diào)試過(guò)程中，能夠察看 數(shù)中的任務(wù)的相關(guān)信息 看程序的輸入輸出 能夠在控制臺(tái)中查看程序的輸出，并在控制臺(tái)中輸入程序需要的參數(shù) 第 3 章 系統(tǒng)需求 11 擇調(diào)試平臺(tái)（ 在調(diào)試功能中，首先需要選擇對(duì)應(yīng)的 試平臺(tái)，可以生成對(duì)應(yīng)的調(diào)試文件。 表 9編譯平臺(tái)選擇功能 功能名稱 編譯平臺(tái)選擇 輸入 激勵(lì)事件 在新建項(xiàng)目的時(shí)候，選擇目標(biāo)平臺(tái) 數(shù)據(jù) 目標(biāo)平臺(tái)選擇 處理 依據(jù)選擇的目標(biāo)平臺(tái)，調(diào)用 令來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的編譯工作，生成對(duì)應(yīng)平臺(tái)下的對(duì)應(yīng)的可執(zhí)行文件 輸出 目標(biāo)平臺(tái)下能夠進(jìn)行編譯，生成對(duì)應(yīng)的可執(zhí)行文件 點(diǎn)設(shè)置（ 調(diào)試功能中需要斷點(diǎn)設(shè)置功能，能夠在 代碼上通過(guò) 者相應(yīng)的菜單設(shè)置斷點(diǎn)和消除斷點(diǎn)，軟件運(yùn)行至斷電設(shè)置處，停止運(yùn)行。 表 9斷點(diǎn)設(shè)置功能 功能名稱 斷點(diǎn)的設(shè)置 輸入 激勵(lì)事件 用戶單擊設(shè)置斷點(diǎn)按鈕 選擇右鍵設(shè)置斷點(diǎn)菜單 按快捷鍵 據(jù) 代碼文件和設(shè)置斷點(diǎn)命令 處理 能夠在 代碼上通過(guò) 者相應(yīng)的菜單設(shè)置斷點(diǎn)和消除斷點(diǎn)，并能夠自動(dòng)的將斷點(diǎn)信息傳送到調(diào)試服務(wù)器上，自動(dòng)調(diào)用調(diào)試服務(wù)器 令，調(diào)試服務(wù)器能夠根據(jù)斷點(diǎn)的設(shè)置進(jìn)行代碼的中 斷。 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下運(yùn)行代碼時(shí)在斷點(diǎn)位置中斷 步調(diào)試 （ 調(diào)試功能中的單步調(diào)試運(yùn)行功能在調(diào)試狀態(tài)下，實(shí)行單步運(yùn)行可以運(yùn)行到下一條語(yǔ)句。 表 10單步調(diào)試功能 功能名稱 單步調(diào)試功能（ 輸入 激勵(lì)事件 用戶單擊單步調(diào)試按鈕 第 3 章 系統(tǒng)需求 12 按快捷鍵 11 數(shù)據(jù) 代碼文件和單步命令 處理 在調(diào)試狀態(tài)下，如果執(zhí)行 跳過(guò)函數(shù)調(diào)用，直接執(zhí)行到下一條語(yǔ)句，如果執(zhí)行 序?qū)⑦M(jìn)入函數(shù)內(nèi)部，直接執(zhí)行到被調(diào)用函數(shù)的第一條語(yǔ)句；系統(tǒng)自動(dòng)調(diào) 用調(diào)試服務(wù)器 令，調(diào)試服務(wù)器能夠進(jìn)行相應(yīng)的單步調(diào)試 輸出 代碼文件和單步調(diào)試的命令 量和表達(dá)式 看（ 表 11變量和表達(dá)式 功能名稱 變量和表達(dá)式 看（ 輸入 激勵(lì)事件 用戶在編輯區(qū)選中相應(yīng)的變量，然后單擊右鍵菜單“添加 量” 用戶在編輯區(qū)選中相應(yīng)的變量，然后按快捷鍵 按添加表達(dá)式按鈕，在彈出的添加對(duì)話框輸入要添加的表達(dá)式名稱。 數(shù)據(jù) 代碼文件和 令 處理 在調(diào)試狀態(tài)下，在變量和表達(dá)式窗口輸入要監(jiān)控的變量 /表達(dá)式，系統(tǒng)自動(dòng)將監(jiān)控的變量 /表達(dá)式調(diào)用調(diào)試服務(wù)器 令，調(diào)試服務(wù)器能夠進(jìn)行相應(yīng)的 言變量 /表達(dá)式的監(jiān)視察看。 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下顯示變量 /表達(dá)式的值 變量 /表達(dá)式的值變化時(shí)用紅色字體顯示。 看（ 表 12 功能名稱 看 輸入 激勵(lì)事件 用戶進(jìn)行單步操作（ 讓程序繼續(xù)執(zhí)行的操作。 數(shù)據(jù) 代碼文件和 令 處理 在調(diào)試狀態(tài)下，在局部變量窗口能夠自動(dòng)的現(xiàn)實(shí)當(dāng)前的所有局部變量的取值，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用 令，調(diào)試服務(wù)器能夠返回當(dāng)前的所有局部變量，并自動(dòng)顯示到 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下顯示當(dāng)前局部變量 第 3 章 系統(tǒng)需求 13 看寄存器（ 表 13查看寄存器功能 功能名稱 查看寄存器 輸入 激勵(lì)事件 除關(guān)閉調(diào)試器外的所有調(diào)試操作 數(shù)據(jù) 代碼文件和 令 處理 進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)時(shí)，在寄存器窗口能夠自動(dòng)的獲得當(dāng)前寄存器的取值，系統(tǒng)自動(dòng)的調(diào)用 令，調(diào)試服務(wù)器能夠返回當(dāng)前寄存器的取值。 在調(diào)試狀態(tài)下，用戶每進(jìn)行一次調(diào)試操作，系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用 令，返回寄存器的當(dāng)前值，并與當(dāng)前寄存器窗口中的寄存器值進(jìn)行比較，如果寄存器值有變化，則用紅色字體顯示相應(yīng)的寄存器值。 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下顯示寄存器值 寄存器值有變化時(shí)用紅色字體顯示 看內(nèi)存功能（ 表 14查看內(nèi)存功能 功能名稱 查看內(nèi)存 輸入 激勵(lì)事件 除關(guān)閉調(diào)試器外的所有調(diào)試操作 數(shù)據(jù) 代碼文件和 令 處理 進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)時(shí)，在內(nèi)存窗口能夠自動(dòng)的獲得指定范圍內(nèi)內(nèi)存的取值，系統(tǒng)自動(dòng)的調(diào)用 令，調(diào)試服務(wù)器能夠返回當(dāng)前范圍內(nèi)內(nèi)存的取值 在調(diào)試狀態(tài)下，用戶每進(jìn)行一次調(diào)試操作，系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用 令，返回內(nèi)存的當(dāng)前值，并與當(dāng)前內(nèi)存窗口中的內(nèi)存值進(jìn)行比較，如果內(nèi)存值有變化，則用紅色字體顯示相應(yīng)的內(nèi)存值。 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下顯示內(nèi)存值 內(nèi)存值有變化時(shí)用紅色字體顯示 看調(diào)用棧功能（ 表 15調(diào)用棧查看功能 功能名稱 調(diào)用棧查看 輸入 激勵(lì)事件 除關(guān)閉調(diào)試器外的所有調(diào)試操作 數(shù)據(jù) 代碼文件和 令 處理 進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，在調(diào)用棧窗口能夠自動(dòng)的獲得當(dāng)前系統(tǒng)執(zhí)行的函數(shù)調(diào)用棧，系統(tǒng)自動(dòng)的調(diào)用 令，調(diào)試服務(wù)器能夠返回第 3 章 系統(tǒng)需求 14 當(dāng)前的函數(shù)調(diào)用棧調(diào)用情況以棧的形式進(jìn)行顯示，最早調(diào)用的函數(shù)顯示在棧底，最后調(diào)用的函數(shù)顯示在棧頂； 在調(diào)試狀態(tài)下，用戶進(jìn)行各種調(diào)試操作，調(diào)用棧窗口也會(huì)調(diào)用 令，返回當(dāng)前的函數(shù)調(diào)用情況。 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下顯示調(diào)用棧 看 碼 以及對(duì)應(yīng)匯編 功能（ 表 16查看 功能名稱 查看 碼和對(duì)應(yīng)匯編語(yǔ)言 輸入 激勵(lì)事件 除關(guān)閉調(diào)試器外的所有調(diào)試操作 數(shù)據(jù) 代碼文件和 令 處理 進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)時(shí)，在反匯編窗口能夠自動(dòng)的獲得當(dāng)前 代碼對(duì)應(yīng)的匯編代碼，系統(tǒng)自動(dòng)的調(diào)用 令，調(diào)試服務(wù)器能夠返回當(dāng)前 碼對(duì)應(yīng)的反匯編代碼 在調(diào)試狀態(tài)下，用戶進(jìn)行各種調(diào)試操作，調(diào) 用棧窗口也會(huì)調(diào)用 令，返回當(dāng)前的函數(shù)調(diào)用情況。 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下顯示當(dāng)前代碼的反匯編代碼 用戶調(diào)試功能（ 表 17多用戶同時(shí)調(diào)試功能 功能名稱 多用戶同時(shí)調(diào)試 輸入 激勵(lì)事件 多于一個(gè)用戶遞交服務(wù)請(qǐng)求。 數(shù)據(jù) 用戶的服務(wù)請(qǐng)求 處理 在多個(gè)用戶登錄編譯服務(wù)器時(shí)，按照不同的 構(gòu)和目錄結(jié)構(gòu)建立獨(dú)立的調(diào)試服務(wù)進(jìn)程，保障調(diào)試的獨(dú)立性，不會(huì)造成多人調(diào)試互相干擾。 輸出 多人在服務(wù)器上進(jìn)行調(diào)試工作不會(huì)相互干擾 看任務(wù)信息（ 表 18查看任務(wù)信息功能 功能名稱 查看任務(wù)信息 輸入 激勵(lì)事件 除關(guān)閉調(diào)試器外的所有調(diào)試操作 數(shù)據(jù) 代碼文件和 令 處理 進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)時(shí)，在寄存器窗口能夠自動(dòng)的獲得當(dāng)前寄存器的取值，系統(tǒng)自動(dòng)的調(diào)用 令，調(diào)試服務(wù)器能夠返回當(dāng)前寄存器的取值。 第 3 章 系統(tǒng)需求 15 在調(diào)試狀態(tài)下，用戶每進(jìn)行一次調(diào)試操作，系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用 令，返回寄存器的當(dāng)前值，并與當(dāng)前寄存器窗口中的寄存器值進(jìn)行比較，如果寄存器值有變化，則用紅色字體顯示相應(yīng)的寄存器值。 輸出 調(diào)試服務(wù)器在調(diào)試狀態(tài)下顯示寄存器值 寄存器值有變化時(shí)用紅色字體顯示 看程序的輸入輸出（ 表 19查看程序輸入輸出功能 功能名稱 查看程序輸入輸出功能 輸入 激勵(lì)事件 程序有執(zhí)行結(jié)果需要輸出 程序有需要輸入的參數(shù) 數(shù)據(jù) 調(diào)試程序需要的參數(shù) 處理 進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)后，有些程序的執(zhí)行需要用戶輸入?yún)?shù)，客戶可以在界面的控制臺(tái)中輸入?yún)?shù)傳遞給服務(wù)器端的調(diào)試器。 程序在調(diào)試過(guò)程當(dāng)中，有一些除寄存器、內(nèi)存等之外的信息通過(guò)控制臺(tái)顯示，義供客戶察看。 輸出 調(diào)試程序的執(zhí)行結(jié)果 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)概念 考慮到調(diào)試功能需跨平臺(tái)操作，即 境下的客戶端需要向 譯器和調(diào)試器在服務(wù)器中）發(fā)送文件及其操作信息，同時(shí)也需要接收從服務(wù)器返回的編譯和調(diào)試信息，包括運(yùn)行結(jié)果，出錯(cuò)信息等?？蛻舳伺c服務(wù)器的物理結(jié)構(gòu)示意圖如下：第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 H E W L E T C K A R 端 3 客 戶 端 4交 換 機(jī)服 務(wù) 器客 戶 端 2客 戶 端 1圖 1系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)示意圖 因?yàn)槭强缙脚_(tái)系統(tǒng)，所以我們需要利用 遠(yuǎn)程調(diào)用等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的通信。而編譯部分指令相對(duì)較少，編譯返回信 息的格式也相對(duì)有限，我們利用 調(diào)試的指令多樣，且數(shù)據(jù)格式復(fù)雜（調(diào)試指令多，參數(shù)復(fù)雜，調(diào)試返回信息格式復(fù)雜），如果采用 息格式的包裝、解析等工作的工作量將十分巨大，所以我們采用了遠(yuǎn)程調(diào)用的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的通信。在邏輯上我們將整個(gè)系統(tǒng)按兩大功能分成兩部分實(shí)現(xiàn)：編譯模塊和調(diào)試模塊。兩個(gè)模塊相互獨(dú)立。 H E W L E T C K A R 端 3 客 戶 端 4交 換 機(jī)編 譯 器客 戶 端 2客 戶 端 1調(diào) 試 器圖 2系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 調(diào)試子模塊利用 達(dá)到了一種位置上的透明性：服務(wù)器暴露出遠(yuǎn)程對(duì)象的接口，而客戶端就好像在本地使用的這些對(duì)象的接口一樣，這樣就隱藏了底層的信息，客戶端也就根本不需要知道對(duì)象是在哪臺(tái)機(jī)器上。 服務(wù)器端 直處在監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，為監(jiān)聽(tīng)到的每一個(gè)客戶連接請(qǐng)求建立一個(gè)子進(jìn)程，負(fù)責(zé)對(duì)該連接中的所有操作進(jìn)行管理。服務(wù)器的監(jiān)聽(tīng)工作過(guò)程如下圖所示： 客 戶 端 1客 戶 端 端 2服 務(wù) 器 h t t p d 程 序連接請(qǐng)求圖 3第一步： 客 戶 端 1客 戶 端 端 2服 務(wù) 器 h t t p d 程 序c h i l d p r o _ 1數(shù)據(jù)傳輸圖 4第二步： 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 客 戶 端 1客 戶 端 端 2服 務(wù) 器 h t t p d 程 序c h i l d p r o _ 1數(shù)據(jù)傳輸連接請(qǐng)求圖 5第三步： 客 戶 端 1客 戶 端 端 2服 務(wù) 器 h t t p d 程 序c h i l d p r o _