嵌入式Linux调试技术

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利用Linux信号SIGUSR1调试程序

利⽤Linux信号SIGUSR1调试程序Linux嵌⼊式由于诸多的限制，调试⽅法有限，常常出现⾯对Bug束⼿⽆策的情况，现在介绍⼀种通过信号处理对Linux嵌⼊式应⽤程序进⾏调试的⽅法。

linux中⼀共有32种信号，在/usr/include/bits/signum.h 头⽂件中可以看到，具体如下：SIGHUP ;SIGINT ;SIGQUIT ;SIGILL ;SIGTRAP;SIGABRT ;SIGIOT ;SIGBUS ;SIGFPE ;SIGKILL ;SIGUSR1 ;SIGSEGV ;SIGUSR2 ;SIGPIPE ;SIGALRM ;SIGTERM ;SIGSTKFLT ;SIGCLD ;SIGCHLD ;SIGCONT ;SIGSTOP ;SIGTSTP ;SIGTTIN ;SIGTTOU ;SIGURG ;SIGXCPU ;SIGXFSZ ;SIGVTALRM ;SIGPROF ;SIGWINCH ;SIGPOLL ;SIGIO ;SIGPWR ;SIGSYS ;SIGUNUSED其中SIGUSER1信号⽤户可以⾃⼰定义其处理⾏为，处理范例如下：#include <stdio.h>#include <signal.h>void signal_handle(int sig_num){if(sig_num == SIGUSR1){printf("Capture SIGUSR1\n");}printf("signal_handle running ...\n");}int main(int argc,char **argv){signal(SIGUSR1, signal_handle);while(1){sleep(100);}return 0 ;}通过向上述进程发送SIGUSR1信号，即可执⾏signal_handle()函数：#向指定的pid进程发送SIGUSR1信号kill -s SIGUSR1 pid针对如上的特性，我们设计了⼀种信号处理函数，如果收到SIGUSR1信号，我们应⽤程序中的⼀个标志位将会置位真，再次收到置为假，达到通过发送信号控制应⽤程序运⾏的⽬的，⽤于调试应⽤程序。

基于嵌入式Linux系统的BSP技术分析

硬件维护‖23‖基于嵌入式Linux系统的BSP技术分析◆姚树春嵌入式Linux 系统是由应用程序、硬件以及嵌入式操作系统构成的，BSP 技术是嵌入式操作系统与硬件平台之间的软件，促使操作系统能够直接操作硬件，不受硬件多样性特点的影响，简化了嵌入式Linux 系统的操作方式。

BSP 技术的相关性特点，能够运用到硬件与操作系统内，确保操作系统的可靠性，表明BSP 技术的有效性。

一、嵌入式Linux系统的BSP技术BSP 技术是嵌入式Linux 系统的连接点，BSP 程序员需要准确的了解软件、硬件、操作系统，便于BSP 在系统内的开发。

BSP 技术的应用，对嵌入式Linux 系统起到支持的作用，其可根据嵌入式Linux 系统的需求，开发好BSP 技术，按照不同的系统，定义不同形式的BSP ，编写好BSP 技术，按照系统的定义落实。

嵌入式Linux 系统内，BSP 技术的开发过程中，利用修改、调整的方法，编写好BSP 技术，注重系统的准确性运行。

二、嵌入式Linux系统内BSP技术应用嵌入式Linux 系统，对计算机桌面的Linux 系统，执行裁剪、修改，进而获取了嵌入式Linux 系统，表现出很明显的桌面系统特点。

基于嵌入式Linux 系统，BSP 技术的功能，集中在板级初始化、操作系统引导以及驱动程序包3个方面。

嵌入式Linux 系统的硬件不同，BSP 技术的开发任务也不同[1]。

例如：商业化X86开发板，厂商在设计过程中，已经实现了板级初始化，保存在开发板的BIOS 芯片内，通电就能进入工作状态，BSP 技术的板级初始化工作，由BIOS 直接完成，BSP 技术只作用于操作系统引导、驱动程序包2个部分，而且引导程序内，也能利用BIOS 实现功能终端，简化了BSP 技术在嵌入式Linux 系统中的操作方式。

BSP 技术的设计师，遵循一定的设计目标，开发嵌入式Linux 系统的硬件板，因为BIOS 基本不支持特定的硬件开发，所以硬件设计的程序，由设计人员独立完成，同时也包括BSP 技术中使用的部件，BSP 技术在嵌入式Linux 系统内，表现出连续的动作，不需要编写到同一个程序内，即可提高BSP 在嵌入式Linux 系统中的处理速率。

嵌入式Linux系统开发教程实验报告

嵌入式实验报告：学号：学院：日期：实验一熟悉嵌入式系统开发环境一、实验目的熟悉Linux 开发环境，学会基于S3C2410 的Linux 开发环境的配置和使用。

使用Linux的armv4l-unknown-linux-gcc 编译，使用基于NFS 方式的下载调试，了解嵌入式开发的基本过程。

二、实验容本次实验使用Redhat Linux 9.0 操作系统环境,安装ARM-Linux 的开发库及编译器。

创建一个新目录，并在其中编写hello.c 和Makefile 文件。

学习在Linux 下的编程和编译过程，以及ARM 开发板的使用和开发环境的设置。

下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。

三、实验设备及工具硬件：：UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机Pentium 500 以上, 硬盘10G 以上。

软件：PC 机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋超级终端（或X-shell）＋AMR-LINUX 开发环境。

四、实验步骤1、建立工作目录[rootlocalhost root]# mkdir hello[rootlocalhost root]# cd hello2、编写程序源代码我们可以是用下面的命令来编写hello.c的源代码，进入hello目录使用vi命令来编辑代码：[rootlocalhost hello]# vi hello.c按“i”或者“a”进入编辑模式，将上面的代码录入进去，完成后按Esc 键进入命令状态，再用命令“：wq!”保存并退出。

这样我们便在当前目录下建立了一个名为hello.c的文件。

hello.c源程序：＃include <stdio.h>int main() {char name[20];scanf(“%s”,name);printf(“hello %s”,name);return 0;}3、编写Makefile要使上面的hello.c程序能够运行，我们必须要编写一个Makefile文件，Makefile文件定义了一系列的规则，它指明了哪些文件需要编译，哪些文件需要先编译，哪些文件需要重新编译等等更为复杂的命令。

Linux驱动程序模块调试方法

Linux驱动程序模块调试方法第6章编写Linux驱动程序6.1 Linux驱动程序概述LINUX中的驱动设计是嵌入式LINUX开发中十分重要的部分，它要求开发者不仅要熟悉LINUX的内核机制、驱动程序与用户级应用程序的接口关系、考虑系统中对设备的并发操作等等，而且还要非常熟悉所开发硬件的工作原理。

这对驱动开发者提出了比较高的要求，本章是给大家了解驱动设计提供一个简单入门的一个实例，并不需要提供太多与硬件相关的内容，这部分应该是通过仔细阅读芯片厂家提供的资料来解决。

驱动程序的作用是应用程序与硬件之间的一个中间软件层，驱动程序应该为应用程序展现硬件的所有功能，不应该强加其他的约束，对于硬件使用的权限和限制应该由应用程序层控制。

但是有时驱动程序的设计是跟所开发的项目相关的，这时就可能在驱动层加入一些与应用相关的设计考虑，主要是因为在驱动层的效率比应用层高，同时为了项目的需要可能只强化或优化硬件的某个功能，而弱化或关闭其他一些功能；到底需要展现硬件的哪些功能全都由开发者根据需要而定。

驱动程序有时会被多个进程同时使用，这时我们要考虑如何处理并发的问题，就需要调用一些内核的函数使用互斥量和锁等机制。

驱动程序主要需要考虑下面三个方面：提供尽量多的选项给用户，提高驱动程序的速度和效率，尽量使驱动程序简单，使之易于维护。

LINUX的驱动开发调试有两种方法，一种是直接编译到内核，再运行新的内核来测试；二是编译为模块的形式，单独加载运行调试。

第一种方法效率较低，但在某些场合是唯一的方法。

模块方式调试效率很高，它使用insmod工具将编译的模块直接插入内核，如果出现故障，可以使用rmmod从内核中卸载模块。

不需要重新启动内核，这使驱动调试效率大大提高。

模块中必须的两个基本函数：在Linux 2.4 内核中是函数init_module和cleanup_module；在Linux 2.6 的内核中是宏module_init(your_init_func) 和module_exit(your_exit_func)。

嵌入式Linux开发和调试环境搭建实验报告

实验报告实验题目嵌入式Linux开发和调试环境搭建姓名：学号：课程名称：所在学院：专业班级：任课教师：实验项目名称嵌入式Linux开发和调试环境搭建一、实验目的与要求：（一）、实验目的：1、搭建实验环境，为后续的实验做准备；2、熟悉Linux TFTP配置，为后续Linux底层开发做准备；（二）、实验要求：根据实验手册的内容，把嵌入式Linux主机开发环境搭建好，并把调试环境搭建好。

二、实验设备：华清远见试验箱，PC机三、实验方法（原理，流程图）（一）实验的开发环境：开发环境是基于Ubuntu 12.04 LTS 64-bit 操作系统搭建的，使用VM虚拟机工具软件。

本开发环境在Ubuntu 12.04 64-bit LTS基础上，安装了编译调试Bootloader、Linux、Android系统所需要的工具和依赖的库。

（二）Linux系统配置TFTP实验和NFS实验：TFTP协议是简单文件传输协议，基于UDP协议，没有文件管理、用户控制功能。

TFTP 分为服务器端程序和客户端程序，在主机上通常同时配置有TFTP服务端和客户端。

NFS方式是开发板通过 NFS挂载放在主机（PC）上的根文件系统。

此时在主机在文件系统中进行的操作同步反映在开发板上；反之，在开发板上进行的操作同步反映在主机中的根文件系统上。

实际工作中，我们经常使用 NFS 方式挂载系统，这种方式对于系统的调试非常方便。

四、实验过程、步骤及内容（一）实验开发环境搭建：1、安装VMware Player【打开VMware Player安装程序】安装过程跟一般软件安装没有区别，一直点击下一步就行。

【安装完成】2、打开虚拟机打开虚拟机并将Ubuntu 12.04 64-bit的镜像导入虚拟机中3、配置优化虚拟机根据主机配置修改虚拟机内存大小，将虚拟机内存的大小设置为2G；将处理器的数量设置为4；将网络适配器选择为桥接模式；将共享文件夹启用。

4、开启虚拟机Ubuntu 12.04 64-bit系统，初始密码为1嵌入式Linux开发环境至此搭建完毕。

如何在嵌入式Linux环境下使用工具并快速的发现和诊断错误

基于
的解决方案比基于代理的调试提供了更多
的优势。
在用户模式下进行调试的开发人员需要从用户模式通过系统调用进入内核模式，然后返回用户模式。
图：用于应用程序，基于
的
4 通过
芯片级调试加速嵌入式
设备的开发
系统模式调试可以暂停处理器并检查操作系统和所有线程的状态，从而简化了对多线程应用程序的调试。我们前面已经提过，很多问题都是因为多个线程之间的交互作用引起的。由于基于代理的调试方法无法同时停止所有的线程，因此很难找出问题，从而造成项目的调试时间被大大延长。系统模式调试可以详细地查看系统的当前状态（例如每个线程的状态、变量等），在给定的时间点可以完整地查看系统，因此与基于代理的调试方法相比是更好的解决方案。
个基于
的集成开发环境（）中进行，被称为
风河
。当传统的基于代理的解决方案在技
术或经济上不可行的时候，这种能力可以允许开发人
员使用
连接。
连接可以在两种常见的情况下使用：一种情况是
当基于代理的调试没有可用的以太网连接时；另一种
情况是当开发人员需要解决在内核或用户空间中
发生的问题，而且需要进行系统模式调试时。通过风
解决方案可以应用于
无法工作的条件
下，尤其是对于内核发生致命错误和目标设备
崩溃的情况。这些能力对于设备驱动程序和操作系
统的稳定特别有用。
应用程序调试应用程序是在内核控制下运行的用户程序，通过系统调用来访问系统资源。内核对系统调用进行处理，并决定如何提供对硬件和内存的访问。
对于用户模式应用程序的调试，开发人员需要对应用程序线程的直接访问，并且可以启动和停止某个线程并查看变量和堆栈。由于一个应用程序可能包含多个进程和线程，因此有必要停止所有与被调试应用程序线程相关的所有线程，包括可能会对应用程序产生影响的线程。此外可能还需要监视不同进程和的外围寄存器。只能在线程水平上工作，并且只能停止一个线程，无法同时停止整个系统或多个线程。

嵌入式linux应用开发完全手册

嵌入式linux应用开发完全手册
嵌入式Linux应用开发完全手册
一、前期准备
1. 分析终端设备环境—定制Linux发行版
要统计终端设备的处理性能、运行时可用资源和可用设备，以此确定可用的执行环境和硬件需求，确定适合终端设备构建Linux内核固件形式的Linux发行版本。

2. 开发环境搭建—构建buildroot环境
为了能从源码构建出符合终端设备和应用程序需求的Linux系统，需要构建出环境，可以编译内核以及外围软件在Linux下构建程序，以此为开发软件准备编译运行环境，可以使用Busybox和Buildroot等。

二、应用软件开发
1. 软件框架设计—工程预处理
软件框架设计是应用软件的基础，根据软件的功能和硬件构建环境，进行容量分析和形态化，分析设计软件工程框架，优化框架，将多个软件模块编译联编成一个完整的整体，构建业务功能交互流程，提高软件的执行效率和体验度。

2. 软件编译—工程链接编译
针对开发语言环境，例如Java或C、C+。

《嵌入式技术应用》教学标准

《嵌入式技术应用》教学标准一、基本信息课程性质：专业课课程类型：理论实践一体课程适用对象：专科层次，学制三年学分数：4总学时数：64（理论课学时数：28，实践课学时数：36）先修课程：linux操作系统、单片机应用技术、C语言程序设计后续课程：物联网应用程序设计二、课程任务本课程介绍了基于Linux的嵌入式系统的开发方法与应用技术。

通过本课程的学习，使学生能够理解嵌入式系统的基本概念，掌握嵌入式系统的开发方法，具备嵌入式系统开发、调试以及系统构建的能力。

三、教学目标（一）知识目标1）了解常见ARM单片机芯片及外围芯片的功能和引脚分布；2）了解linux操作系统环境，熟悉其基本指令的应用，并掌握几个重要的嵌入式Linux 基础应用程序设计；3）掌握嵌入式系统软件的开发流程和开发方法；4）掌握嵌入式软件系统平台的构建：比如应用程序的编译、烧写、测试方法；嵌入式linux操作系统内核的裁剪、编译、下载方法等；5）了解嵌入式系统驱动程序的功能，掌握简单的嵌入式驱动程序的编写方法；6）熟悉基于QT的嵌入式GUI设计方法7）了解嵌入式WEB服务器的功能与构建方法，掌握基本网页编程方法，掌握网络远程控制的方法。

（二）能力目标1）掌握嵌入式系统开发软硬件平台的使用；2）掌握嵌入式系统的裁剪、编译、下载与测试；3）掌握嵌入式系统的安装和软硬件联调、故障诊断维护技能。

四、教学内容及要求模块一、嵌入式网关之开发环境搭建要求：1）理解嵌入式Linux开发环境；2）掌握开发环境软件的安装、搭建；3）掌握Linux系统的基本操作和应用；模块二、嵌入式网关之应用程序编写要求：1）掌握嵌入式Linux应用程序的编写、编译和下载运行；2）掌握嵌入式Linux应用程序编写方法；3）了解linux程序调试工具，掌握程序的调试方法；模块三、嵌入式网关之驱动程序编写要求：1）了解嵌入式Linux驱动设备；2）掌握I/O口驱动程序应用编写；3）掌握I2C驱动程序应用编写；4）掌握串口驱动程序应用编写；模块四、嵌入式网关之温湿度采集1）QT编程基础要求：了解QT开发环境的安装；掌握UI界面的设计方法；理解QT下信号与插槽的作用，掌握其使用方法；学会简单的界面应用设计。

嵌入式系统验证技术与调试工具

法输出正确信号。使用泰克ＤＯ００示波器独有的ＷｖｓｅｔｒＰ４０ｏｅＩｐｃｏ搜索功能，ｎ可以搜索所有建立保持时间违规的现象。在进行高速电路设计时要牢记的一些问题：第一信号路径越短越好：当传输线延迟大于二分之一信号上升时间
时必须予以考虑；供电和接地焊盘，通过有效的旁路耦合电容．以有效地消除很多振铃和交调问题：可电路真正发生
问题时需确认示波器的所有四个通道都有足够的带宽和取样率：工欲善其事，必先利其器，选择适合的仪器是非常重
要的。
从并行到串行的转变
ＳＩＰ总线是串行同步总线，全双工多主控分层的通信网络数据率达到１ｂｓ０Ｍｐ。用于芯片问的通讯，比如移动电话ＤＰＡ和其它设备中外围设备与微处理器的通信。ＰＡＦＧ泰克方案可以将ＳＩＰ总线信号进行全程的测试和解码。
的，由阻抗不匹配带来的振铃和反射使得源端和接受端的信号通常
有些不同。示波器和测试仪器的规格选择会影响信号的反射测量系统带宽不够造成测量信号上升沿的错误。地跳动是由于其接地焊盘上的电流浪涌造成的当系统中多个设备同时切换时，可能产生很大的瞬态地电流，导致某一设备地参考点上的信号偏移。串扰噪声源将
维普资讯
嵌入系统调试面临的挑战
在嵌入式调试速度越来越高，产品体积越来越小芯片的速度越
来越快，为电路带来更多的噪声问题。典型的噪声问题包括传输线效
应，地线跳动，反射，交调振铃等等。
传输线效应引起整个电路的串扰或者反射。一般典型的Ｆ４电Ｒ路板其群延时一般是１ｍｎ５ｃ／ｓ对于ｌｓｎ上升时间的信号ｃ的传７ｍ输长度就将带来传输线效应。振铃和反射往往是由于传输线效应引起

Linux内核常用调试方法

Linux内核常用调试方法1内核开发比用户空间开发更难的一个因素就是内核调试艰难。

内核错误往往会导致系统宕机，很难保留出错时的现场。

调试内核的关键在于你的对内核的深刻理解。

嵌入式进阶教程分门别类整理好了，看的时候十分方便，由于内容较多，这里就截取一部分图吧。

调试前的准备在调试一个bug之前，我们所要做的准备工作有：有一个被确认的bug，包含这个bug的内核版本号，需要分析出这个bug在哪一个版本被引入，这个对于解决问题有极大的帮助。

可以采用二分查找法来逐步锁定bug引入版本号。

对内核代码理解越深刻越好，同时还需要一点点运气，该bug可以复现。

如果能够找到规律，那么离找到问题的原因就不远了；最小化系统。

把可能产生bug的因素逐一排除掉。

内核中的bug内核中的bug也是多种多样的。

它们的产生有无数的原因，同时表象也变化多端。

从隐藏在源代码中的错误到展现在目击者面前的bug，其发作往往是一系列连锁反应的事件才可能触发的。

虽然内核调试有一定的困难，但是通过你的努力和理解，说不定你会喜欢上这样的挑战。

内核调试配置选项学习编写驱动程序要构建安装自己的内核（标准主线内核）。

最重要的原因之一是：内核开发者已经建立了多项用于调试的功能。

但是由于这些功能会造成额外的输出，并导致能量下降，因此发行版厂商通常会禁止发行版内核中的调试功能。

内核配置为了实现内核调试，在内核配置上增加了几项：Kernel hacking ---> [*] Magic SysRq key [*] Kernel debugging[*]Debug slab memory allocaTIons [*]Spinlock and rw-lock debugging: basic checks [*]Spinlock debugging: sleep-inside-spinlock checking [*]Compile the kernel with debug info Device Drivers ---> Generic Driver Options ---> [*]Driver Core verbose debug messages General setup ---> [*] Configure standard kernel features (for small systems) ---> [*]Load all symbols for debugging/ksymoops调试原子操作从内核2.5开发，为了检查各类由原子操作引发的问题，内核提供了极佳的工具。

嵌入式linux应用开发完全手册 v5

嵌入式linux应用开发完全手册 v51.嵌入式linux应用开发需要深入了解linux系统的特性和架构。

Embedded Linux application development requires a deep understanding of the features and architecture of the Linux system.2.开发人员应该掌握linux内核和驱动程序的基本知识。

Developers should have a good understanding of the basics of Linux kernel and drivers.3.需要熟悉linux的命令行工具和脚本语言。

Familiarity with Linux command-line tools and scripting languages is essential.4.理解嵌入式系统中的资源管理和优化是至关重要的。

Understanding resource management and optimization in embedded systems is crucial.5.了解嵌入式系统中的实时性能和响应是必不可少的。

Understanding real-time performance and responsiveness in embedded systems is essential.6.理解Linux系统的安全机制和措施对于开发安全的嵌入式应用至关重要。

Understanding the security mechanisms and measures in the Linux system is crucial for developing secure embedded applications.7.开发人员需要熟悉linux开发工具链和调试技术。

Developers need to be familiar with the Linux development toolchain and debugging techniques.8.对linux应用的交叉编译和交叉调试有一定的了解是必要的。

主流嵌入式Linux下GUI解决方案

❖ cd /root/qtopia/qtopia-2.1.1-host/bin qvfb & sleep 10 ./qpe.sh
❖ qvfb：运行Qt 的虚拟缓冲帧工具 ❖ 把显示结果输出到虚拟缓冲帧，出现桌面环境
Qt/E 、Qtopia
❖ qte/qtopia在2410s上的移植
软件环境
❖ PC 机操作系统REDHAT LINUX 9.0
Qt/E 、Qtopia
测试Qt/E桌面环境 ❖有源文件progressbar.cpp ❖指定环境变量TMAKEPATH=…/qws/linux-x86-g++ ❖使QTDIR指向Qt/Embedded的安装路径以及库 ❖progen –t app.t –o progressbar.pro（生成工程文件.pro） ❖tmake -o Makefile hello.pro（生成Makefile文件） ❖使用LINUX系统自带的make进行整个程式的编译联接 ❖生成二进制的可执行文件progressbar ❖运行qvfb来模拟Virtual framebuffer（指定模拟器长、宽）
交叉编译qtopia
Qt/E 、Qtopia
❖ qte/qtopia在2410s上的移植
建立宿主机和开发板的通讯
❖ export QTDIR=$PWD export PATH=$QTDIR/bin:$PATH（指定命令搜索路径） export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH（共享库路径）
配置qt-embedded编译选项
❖ ./configure -system-jpeg -gif -no-xft -qconfig qpe -qvfb -depths 4,8,16,32

原子嵌入式linux驱动开发详解

原子嵌入式linux驱动开发详解原子嵌入式Linux驱动开发详解：Linux操作系统一直都是工业控制、物联网、安防等领域中嵌入式设备的首选操作系统。

Linux系统的优良特性使其成为用户和开发者的首选，而Linux内核驱动则是面向嵌入式应用领域核心技术之一。

它是嵌入式设备在硬件及软件之间接口的重要组成部分。

本文将详细介绍使用原子嵌入式Linux驱动进行嵌入式设备驱动的开发，并且介绍使用原子嵌入式Linux驱动实现并行的多线程驱动。

一、嵌入式设备驱动的基本原理：所谓嵌入式设备驱动，就是处理器与外部设备之间进行数据传递的程序，将设备中的信息读取到处理器中，或将处理器中的信息发送至设备中。

嵌入式设备驱动的核心逻辑是控制输入输出模块，以完成外部信息的读取和发送任务。

在Linux系统下，设备驱动一般以内核模块存在，片上驱动是一个相对独立的模块，不妨做一番详细的介绍。

二、原子嵌入式Linux驱动的使用：原子嵌入式Linux驱动根据功能的不同划分成了两类，即原子操作和读写自旋锁。

这两类驱动的使用方法不同，且有自己的特殊应用场景。

1、原子操作：在多线程的情况下，通过锁来保证同一时间只能有一个线程操作共享资源是一种常见的方法。

原子操作则是一种替代锁的方式，在多线程操作共享资源的情况下采用原子操作方式相对于锁来说会更加高效。

原子操作是一种特殊的指令操作，执行完原子操作之后，CPU不允许其他线程读写该地址的值，因此可以避免竞争。

下面是一个使用原子操作的例子：radio_chan = atomic_read(&radio->chan);digital_chan =atomic_read(&radio->digital_chan);radio_write_register(radio, 0x0011, 2,&radio_chan);radio_write_register(radio, 0x5111, 2,&digital_chan);在上述代码中，使用了atomic_read来获得变量radio_chan和digital_chan的值，这两个变量是共享资源，这里使用原子操作来避免竞争和冲突。

Linux内核调试

可以看到，jiffies 的值得到了更新。
1.7.2 调试模块
由于模块并没有作为 vmlinux 的一部分传给 gdb，因此必须通过某种方法把模块信息告知 gdb。 1．模块文件的组成
Linux 的模块是 ELF 格式的可执行映像，分成了很多个 section。与调试关系较为密切的
的三个 section 如下： .text：包含了模块的可执行代码。 .bss 和.data：包括了模块的变量（在模块编译阶段被初始化的变量在.data，其他的在.bss ）
（1）启动 gdb。
在第一行调用 gdb 时所传入的参数中： vmlinux：未压缩的 ELF 内核可执行文件变量。此时可以通过 p 命令查看系统变量，例如
在没有选中 CONFIG_DEBUG_IN FO 时也可查看 jiffies
需要注意的是，从上图中可以看出，虽然 jiffies 是不停变换的，但是 gdb 每次读取同一个变量时将得到相同的值，这是因为 gdb 对读到的值进行了缓存。如果希望去掉缓存的影响，可以使用 core-file 命令。
（1）如果不清楚当前正在运行的内核源代码的目录，可以通过如下方法查看。
（2）进入内核源代码所在目录，通过 make menuconfig 命令进入编译选项配置环境，如图 1.1 所示。
调试内核
图 1.1 编译选项配置环境
在选项配置环境中每个选项有“*”（编译进内核）、“M”（以模块方式编译）和“”（不编译）三种状态，可以分别使用“Y”、“M”和“N”键来设置。 2．配置编译选项
（2）加载模块信息。模块名称和.text 基址是 add-symbol-file 命令的必要参数，.bss 和.data 的基址可使用-s 选项传给 add-symbol-file 命令。

基于内核启动优化的嵌入式Linux快速启动方案

（４）ＬＰＪ值计算：在Ｌｉｎｕｘ系统启动时，会运行ｃａｌｉｂｒａｔｅ＿ｄｅｌａｙ计算ＬＰＪ的值，作为衡量处理器速度的一个基准。通过执行一定次数的周期为ｌｊｉｆｆｙ的循环来确定其数值，因此其值取决于执行的循环次数以及每次循环的周期。２．４内核定义ｌｊｉｆｆｙ为１０ｍｓ，而循环次数是２０－２５次，所以计算ＬＰＪ值一般会耗时约２４０ｍｓ。
Ｆａｓｔｂｏｏｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｋｅｒｎｅｌｂｏｏｔｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ห้องสมุดไป่ตู้ｎｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘ
ＤＵＡＮＨｏｎｇ—ｘｉａｎ９１，ＳＵＮＤｉ—ｈｕａｌ，ＬＩＵＷｅｉ·ｎｉｎ９２，ＳＯＮＧＷｅｉ２，Ｌ从ＯＸｉａｏ—ｙｏｎ９１
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）
（３）常规启动优化。一般把ＬｉｎｔＬＸ正常启动过程分为固件初始化、内核初始化和用户应用层初始化，针对其中比较耗时的部分进行优化，研究比较多的主要有㈨：ＲＣ脚本优化，如并
行服务加载、使用ｂｕｓｙｂｏｘ等：应用程序启动优化，如ｒｅａｄａｈｅａｄ、Ｐｒｅ－ｌｉｎｋ、ｍｍａｐ等。这些技术主要针对用户应用层初始化，但嵌入式系统作为专用系统，不同的应用场合下其应用程序差异很大，用户应用层优化不具有通用性和可比性Ⅲ。
图１ＸＩＰ技术原理
２．２设备初始化策略（１）不检测不存在的设备：嵌入式系统一般具有固定的硬
件设备，在内核编译的时候，只需配置目标系统上所具备的设备驱动，如ＮｏｒＦｌａｓｈ、ＬＣＤ等；去掉不存在的设备，如ＩＤＥ设备、红外等。

嵌入式系统抗干扰技术与调试技巧

嵌入式系统抗干扰技术与调试技巧（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统在运行过程中，可能会受到多种干扰，以下哪种干扰属于电源干扰？A. 电磁干扰B. 硬件故障C. 电源波动D. 系统死机2. 为了提高嵌入式系统的抗干扰能力，通常会采用滤波技术，以下哪种滤波方式是常用的？A. 低通滤波B. 高通滤波C. 带通滤波D. 带阻滤波3. 在嵌入式系统调试过程中，为了检查系统是否存在干扰问题，常用的方法是（）。

A. 使用示波器观察信号质量B. 使用逻辑分析仪检查电路状态C. 手动检查硬件连接D. 进行软件全速运行测试4. 以下哪种抗干扰策略是针对信号传输过程中干扰的？A. 屏蔽技术B. 滤波技术C. 接地技术D. 同步技术5. 为了提高嵌入式系统的可靠性，通常会采取多种措施，以下哪种措施不是抗干扰措施？A. 代码冗余B. 提高处理器速度C. 使用看门狗复位D. 增加电源稳定性6. 在嵌入式系统设计中，为了减少外部干扰对系统的影响，通常会进行（）。

A. 系统隔离B. 电源隔离C. 信号隔离D. 接地隔离7. 以下哪种方法不是常用的硬件抗干扰措施？A. 真空管B. 二极管C. 三极管D. 电阻8. 在调试嵌入式系统时，如果发现系统运行不稳定，可能的原因有（）。

A. 电源不稳定B. 电磁干扰C. 硬件故障D. 软件算法缺陷9. 以下哪种调试技巧可以帮助工程师快速定位系统中的干扰问题？A. 使用示波器观察信号波形B. 使用逻辑分析仪检查信号传输状态C. 手动检查硬件连接D. 进行软件全速运行测试10. 在嵌入式系统抗干扰技术中，以下哪种说法是错误的？A. 抗干扰技术越多越好B. 抗干扰技术与系统性能往往成反比C. 抗干扰技术可以提高系统的稳定性和可靠性D. 抗干扰技术可以在一定程度上避免系统死机11. 嵌入式系统在工作中，抗干扰能力主要取决于哪个方面？A. 硬件设计B. 软件编程C. 电源质量D. 以上都是12. 以下哪种方法不是常用的抗干扰技术手段？A. 使用电源滤波器B. 屏蔽电缆接头C. 采用差分信号传输D. 提高时钟频率13. 在嵌入式系统中，通常使用哪种类型的接地方式来提高抗干扰能力？A. 单点接地B. 多点接地C. 零点接地D. 负载接地14. 以下关于定时/计数器的说法，错误的是哪一项？A. 定时/计数器可以提供精确的时间基准B. 定时/计数器的中断服务程序可以设置为高优先级C. 定时/计数器的计数模式可以是递增计数或递减计数D. 定时/计数器的初始值可以通过软件清零15. 在调试嵌入式系统时，为了模拟不同类型的干扰，通常会使用哪种设备？A. 逻辑分析仪B. 示波器C. 网络分析仪D. 调试器16. 以下关于中断屏蔽的说法，不正确的是哪一项？A. 中断屏蔽可以防止外部干扰触发中断服务B. 中断屏蔽可以通过软件或硬件实现C. 中断屏蔽需要考虑中断优先级和屏蔽时间D. 中断屏蔽总是有效17. 在嵌入式系统的电磁兼容性（EMC）测试中，通常关注哪些方面？A. 电磁干扰（EMI）的产生和控制B. 电磁敏感性（EMS）的评价C. 电磁兼容性标准的符合性D. 以上都是18. 为了提高嵌入式系统抗干扰能力，应采取哪些措施？A. 选用高质量的电子元器件B. 合理布局电路板C. 使用高效的散热方案D. 以上都是19. 在嵌入式系统软件调试过程中，发现某功能模块运行不稳定，可能的原因有哪些？A. 硬件故障B. 软件算法问题C. 干扰信号影响D. 以上都是20. 在嵌入式系统抗干扰技术的实际应用中，如何判断某种干扰是共模干扰还是差模干扰？A. 根据干扰信号的来源判断B. 根据干扰信号的大小判断C. 根据干扰信号的波形判断D. 根据干扰信号的频率判断21. 嵌入式系统中，以下哪种抗干扰方法主要用于电源线上的干扰？A. 滤波B. 屏蔽C. 接地D. 限流22. 在嵌入式系统调试过程中，为了检查逻辑错误，最常用的方法是（）。