SldView嵌入式Linux集成開發(fā)環(huán)境

  建華科技經(jīng)過多年研發(fā)，成功推出SldView嵌入式Linux集成開發(fā)環(huán)境。SldView運行于Windows系統(tǒng)中，支持ucosii、ucLinux、Linux三種嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)。支持從編輯代碼、交叉編譯、交叉調(diào)試的開發(fā)全過程，支持Linux內(nèi)核、驅(qū)動、任務(wù)級、模塊等動態(tài)調(diào)試，支持內(nèi)核、驅(qū)動、任務(wù)、模塊等同步調(diào)試。 

1. 當(dāng)前嵌入式Linux開發(fā)模式 
      嵌入式系統(tǒng)通常為一個資源受限的系統(tǒng)。直接在嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺上編寫軟件比較困難，有時甚至是不可能的。一般流程見圖1。目前，一般采用的辦法是，先在通用計算機上編寫程序，然后，通過交叉編譯，生成目標(biāo)平臺上可運行的二進(jìn)制代碼格式，最后下載到目標(biāo)平臺上的特定位置上運行 
       
圖1 開發(fā)流程              圖2開發(fā)模式 
      第一步，建立嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境。目前，常用的交叉開發(fā)環(huán)境主要有開放和商業(yè)兩種類型。交叉開發(fā)環(huán)境是指編譯、鏈接和調(diào)試嵌入式應(yīng)用軟件的環(huán)境。它與運行嵌入式應(yīng)用軟件的環(huán)境有所不同，通常采用宿主機/目標(biāo)機模式,在宿主機上編寫好源代碼及相關(guān)的配置文件。 

      第二步，交叉編譯和鏈接。在完成嵌入式軟件的編碼之后，就是進(jìn)行編譯和鏈接，以生成可執(zhí)行代碼。由于開發(fā)過程大多是在Intel公司x86系列CPU的通用計算機上進(jìn)行的，而目標(biāo)環(huán)境的處理器芯片卻大多為ARM、MIPS、PowerPC、DragonBall等系列的微處理器，這就要求在建立好的交叉開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行交叉編譯和鏈接。通過編譯連接后即可下載的目標(biāo)機運行。
 
      在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中完成編譯連接只是開發(fā)工作的一小部分，而令廣大開發(fā)人員頭痛的則是下載到目標(biāo)機進(jìn)行調(diào)試。多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)都是基于操作系統(tǒng)的，而目前大多數(shù)集成開發(fā)環(huán)境都不支持Linux調(diào)試，僅有的幾種開發(fā)平臺功能簡單卻昂貴的費用讓大多企業(yè)望而卻步。

2. SldView集成開發(fā)工具的特色 
      SldView不僅實現(xiàn)目前常用的集成開發(fā)環(huán)境的開發(fā)、調(diào)試功能外，還提供了Linux內(nèi)核、驅(qū)動、任務(wù)級、模塊等動態(tài)調(diào)試，這是廣大開發(fā)人員最急切的需要。它完全支持OS內(nèi)核調(diào)試，并可以進(jìn)行任務(wù)級與線程的實時調(diào)試。SldView可以對多個任務(wù)同時進(jìn)行跟蹤調(diào)試，動態(tài)檢測到任務(wù)的啟動，然后加載任務(wù)的符號表，開發(fā)人員就完全控制了任務(wù)的運行，并可以在內(nèi)核態(tài)及任務(wù)態(tài)間自由切換。此外SldView還提供了內(nèi)存管理、任務(wù)綁定、Timer察看、任務(wù)Time管理、任務(wù)上下文察看等調(diào)試功能，極大的方便了開發(fā)人員OS調(diào)試，使開發(fā)效率大幅度提高。 

      在代碼級調(diào)試方面SldView也非常優(yōu)秀。SldView提供圖形和命令行兩種調(diào)試方式并支持軟件模擬功能，設(shè)計人員可以動態(tài)選擇程序下載地，全球領(lǐng)先的程序下載速度，最快下載速度可以達(dá)到800k/s，尤其適用于用戶調(diào)試代碼量大的程序。強大的斷點設(shè)置、變量察看、寄存器察看、自定義寄存器察看、板上寄存器察看、函數(shù)堆棧顯示等功能可以讓設(shè)計人員掌握程序運行的每一個細(xì)節(jié)。此外SldView還支持源代碼窗口、匯編程序窗口、混合窗口的顯示。 

      SldView集成開發(fā)環(huán)境界面直觀友好，類似于MS Visual Stduio。設(shè)計人員可以很方便的創(chuàng)建、配置工程，然后編譯、調(diào)試程序，也可以直接打開編譯好的目標(biāo)文件來調(diào)試。SldView完全支持gcc, ads等編譯器生成的目標(biāo)代碼的調(diào)試。設(shè)計人員可以根據(jù)自己的需要制定開發(fā)環(huán)境，也可以選擇試用英文版。

3. 應(yīng)用實例 
3.1 Linux應(yīng)用程序開發(fā) 
      但由于沒有合適的開發(fā)環(huán)境，Linux應(yīng)用程序開發(fā)效率往往都很低，特別是用戶進(jìn)程的調(diào)試非常困難，而SLDView的出現(xiàn)使這些問題得以解決。 

      使用SLDView的Linux工程向?qū)Щ蚱渌募庉嬈餍陆?yīng)用程序源文件和相關(guān)配置文件。在SLDView配置好OS，運行config、dep、make命令即可編譯Linux，如果沒有報錯則會生成相關(guān)的二進(jìn)制文件。使用SLDView鏈接開發(fā)板并下載二進(jìn)制文件，這時就可以調(diào)試Linux應(yīng)用程序了。 

      SLDView會自動攔截Linux運行過程中的每一個進(jìn)程，并提示開發(fā)人員是否進(jìn)行調(diào)試。例如當(dāng)開發(fā)人員運行應(yīng)用程序“LCD”時，該進(jìn)程被SLDView攔截并掛起，如下圖： 
同時SLDView會提示是否調(diào)試該進(jìn)程： 
選擇“是”打開相應(yīng)的.elf文件： 
現(xiàn)在就可以像調(diào)試普通程序一樣調(diào)試該進(jìn)程了。 

3.2 設(shè)備驅(qū)動程序調(diào)試 
      在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，其中很大的工作量都都是為各種設(shè)備編寫驅(qū)動程序，除非不用操作系統(tǒng)而直接控制硬件。對于任何一位內(nèi)核代碼的開發(fā)人員來說，最急迫的問題之一就是如何完成調(diào)試。在調(diào)試工具缺乏和功能不完善的情況下，大多開發(fā)人員都選擇使用普通的打印調(diào)試方法，這樣的缺點也是顯而易見的：調(diào)試效率低、不能完全掌握變量值的變化、特別是在大型循環(huán)結(jié)構(gòu)中printk幾乎是無法用來調(diào)試的。SLDView強大的調(diào)試功能可以讓驅(qū)動程序和OS內(nèi)核調(diào)試象調(diào)試普通C程序一樣簡單。 

      先編寫好驅(qū)動程序源代碼并加入到OS內(nèi)核中，使用SLDView重新編譯OS。如果沒有報錯則會生成相應(yīng)的.elf文件 

      在SLDView中打開編譯好的.elf文件并下載到目標(biāo)板，定位到編寫好的驅(qū)動程序設(shè)置斷點。本例中驅(qū)動程序原文件為sc344b0fb.c,設(shè)置斷點到： 
int __init s3c44b0fb_init(void) 

      這樣系統(tǒng)在加載sc344b0fb驅(qū)動程序時運行到int __init s3c44b0fb_init(void)函數(shù)入口會掛起，開發(fā)人員可以單步運行并通過自動變量、自定義變量和寄存器窗口來察看當(dāng)前程序的運行情況。 

4. 結(jié)論 
      SLDView集成開發(fā)環(huán)境的出現(xiàn)為當(dāng)前大中型嵌入式系統(tǒng)開發(fā)商提供了高效的設(shè)計調(diào)試平臺，降低了操作系統(tǒng)調(diào)試難度，提高了開發(fā)效率。同時SLDView集成開發(fā)環(huán)境良好的界面和簡單操作也可作為各高等院校教學(xué)實驗平臺及科研機構(gòu)的首選。