[发明专利]一种仿真工具的C语言单步调试实现方法

说明书

技术领域

本技术主要应用于智能卡软件开发仿真调试工具领域。

背景技术

汇编和C是目前智能卡软件开发使用的两种主要编程语言，由于C语言的可读性强、可移植性好而得到广泛应用。但C语言相对汇编语言要复杂的多，给仿真调试工具的开发增加了不少困难，与汇编语言相比较，C语言的一个单步调试命令(包括单步进入Step In、单步跨越Step Over)，对应于汇编语言会执行若干条指令，而且其中还可能有跳转分支，不同的顺序执行指令和跳转分支指令相结合，使得C语言的调试非常复杂。

发明内容

本发明首先由仿真器实现基本调试命令，然后由编译器对程序代码解释生成代码行/程序地址对应表以及跳转表，最后由IDE实现具体调试逻辑。

仿真器实现调试命令如下：

Step In：单步，进入函数；

Step Over：单步，跳过函数；

Run to：执行到具体一个程序代码地址。

另外，硬件有两种状态running和stop，在调试过程中需要返回给IDE。

编译器生成的代码行/程序地址对应表内容包括：

FileName：代码所在文件；

LineIndex：代码所在行；

LineAddressRange：代码地址范围，包括起始地址StartAddress和结束地址EndAddress。

IDE根据这些信息来实现调试逻辑，并将当前调试行显示给用户。

跳转表内容包括：

InsName：跳转指令名称；

AsmFile：*.C文件编译生成的中间汇编文件名；

AsmLine：对应中间汇编文件的行号；

InsAddr：跳转指令所在地址。

本发明用来解决C语言程序单步调试的问题。方案主要由两方面构成：1)通过将汇编单步命令Step In/Step Over和运行指定地址Run to命令相结合，来处理C语言代码行地址问题；2)通过仿真器状态控制，来确定何时完成一次单步调试。使用该方案的好处是，除了可以支持C语言调试外，也能较好的兼容汇编语言调试。

附图说明

图1：C语言程序单步调试逻辑流程图

图2：仿真器控制逻辑流程图

具体实施方式

1、C语言程序单步调试行地址处理方法

对于汇编语言来说，由于每一行代码就对应着一条汇编语句，所以很容易处理，直接发送Step In/Step Over命令即可。

然而，对于C语言，每一行代码可能对应多条汇编语句，并且这多条汇编语句可能不连续，甚至存在多个跳转语句，如何跳出该行C代码只有执行时才能确定。因此，不能简单的将调试命令一对一的翻译，而需要另行建立一套逻辑方法来处理。

详细流程步骤如下：

1)获取当前程序指针PC和当前调试代码行地址范围AddrRange，转入步骤2)；

2)比较当前程序指针PC和当前调试代码行地址范围AddrRange，若PC在AddrRange范围内转入步骤3)，否则转入步骤4)；

3)直接发送Step In/Step Over单步命令，转入步骤9)；

4)查找跳转地址表，找出距离当前程序PC最近的跳转地址JmpAddr，转入步骤5)；

5)比较跳转地址JmpAddr和代码行地址范围AddrRange，若JmpAddr在AddrRange范围内转入步骤6)，否则转入步骤7)；

6)Run to地址设置为JmpAddr，转入步骤8)；

7)Run to地址设置为AddrRange的结束地址，转入步骤8)；

8)发送Run to命令，转入步骤9)；

9)结束本次调试。

2、对仿真器状态的控制方法

使用两个线程实现对仿真器状态的控制：

●主线程，负责给仿真器发送调试命令，启动监视线程；

●监视线程，监测到仿真器是否处于停止状态。如果仿真器停止，则判断是否需要重复当前调试过程。如果不需要则向主窗口发送仿真器停止的消息，否则重复当前调试过程。

判断是否重复当前调试过程的依据是：当前光标所在代码行与调试程序地址所在代码行是否相同。如果相同，则需要重复调试过程；如果不同，则发送停止消息。

详细流程步骤如下：

1)进入主线程，并且调试窗口为静止状态，转入步骤2)；

2)启动监视线程，监视线程启动成功转入步骤3)，否则转入步骤8)；