多核软件调试的难点及新方法

在不同内核之中的应用存在相互依赖性的时候，这个问题就更为突出。例如，某个产品包含DSP功能和ARM 9内核，其中DSP用来处理视频流，ARM 9内核提供文件系统，那么内核的启动与停止同步将会十分关键。如果调试过程中在ARM内核的启动和DSP的停止之间出现过多的延迟，DSP视频流数据很快就会溢满ARM文件缓冲区，而视频流也将会中止。如果出现这种情况，就很难判断系统中的问题出在哪里。而且，多路进程也给开发人员在故障排除时带来了许多新的问题，将会大幅度增加调试时间。

另外，如果在有多个厂商芯片组成的异构多核环境中进行调试工作，例如处理器来自一个厂商，而DSP器件来自另一个厂商，还会有更复杂的问题需要处理。因为这种情况下的多路(Muxing)机制更为复杂，如果各部分之间的兼容性没有得到保证，也就很难保证系统正常运行。此时，仅仅依靠多路技术是无法解决问题的，开发人员就需要采用可编址扫描端口(addressable scan port)，这也可能是最后仅有的方法了。这种架构需要用到非常特殊的组件，这些组件可以让开发人员把JTAG扫描链分割成多个功能组，并通过唯一的地址来访问每个功能组。这是一种多支路(multi-drop)架构，经常被用于底板(Backplane)环境之中。在这里，有一个分别可编址的扫描链在底板内实现路由(Routed),从而使机箱中的每个底板都拥有自己专属的扫描链。这种架构的运行速度受限于可编址扫描端口的速度，最典型的情况是25MHz。

总之，在多核开发中，JTAG调试可以承担非常有价值的角色，有效地改善"编辑-编译-调试" 周期时间。然而，实现这一点的前提是把JTAG调试与基于标准的集成化开发环境(例如Eclipse)紧密地集成起来。最理想的技术方案是，在Daisy Chain中采用遵从IEEE 1149.1 JTAG标准的单一的JTAG调试器，而JTAG的主要作用是改善系统的吞吐能力和性能。在On-Chip Debugging(片上调试)方面，Wind River可以提供独有的能力，在其产品中有效地集成了基于代理的调试技术，从而帮助开发人员，即使在面临非常复杂的系统时，也可以极大地改善调试工作效率。

利用Wind River提供的JTAG解决方案，也就是Workbench On-Chip Debugging，开发人员可以同时停止或者启动任何内核,在一个或者多个内核上设置断点，其中还可以包括条件断点。此外，Workbench Eclipse框架和基于代理的调试方式使开发人员在单一控制台上即可管理多内核/多处理应用的开发。开发人员可以在JTAG调试和基于代理调试二者之间灵活地选择，例如在硬件Bring-Up、内核、中间件和其他应用功能调试的时候采用JTAG连接，然后在自己认为适当的时机平滑地转移到基于代理的调试，而这些调试工作都是围绕着同一个应用的。这些能力都会增加不同开发人员之间的协同能力，同时改善异常问题的判定效率，从而加快整个开发与调试进程。