一种新的高速嵌入式系统软件调试技术

随着嵌入式系统速度的显著提高,系统设计越来越复杂,对软件调试提出了新的挑战。传统的调试技术,仿真工具无法满足高速嵌入式系统的调试要求。该文介绍了一种综合式软件调试技术和方法,通过使用逻辑分析仪软件调试功能,结合嵌入式系统开发时使用的编译器,仿真器,调试器,进行高速嵌入式系统的功能验证,代码诊断,软件优化,分析子程序模块的执行效率。最后针对PPC8260处理器的软件调试提供了综合的软件调试方法。     

反向调试技术研究综述

在软件的开发测试部署过程中,调试工作耗费了开发人员非常多的精力和时间,有时一个很难被发现的错误会导致多次重启调试。反向调试是软件调试的一种技术,无需重启即可向后查看运行的指令及状态,这能够大大提高软件调试的速度,降低软件开发的难度,有效修复程序运行时发生的错误。该技术的核心问题是运行状态的恢复,目前针对该问题的解决方法主要有状态保存和状态重构。文中主要从反向调试的原理、学术研究、产品实现、技术应用等方面梳理其发展情况,对该技术进行分析研究,总结了基于时间和基于指令的状态保存反向调试技术以及两种反向执行重构状态的方法,并提出了有关记录重放程序执行、定位分析软件错误、反向数据流恢复这3方面的应用,可为反向调试技术的研究应用提供一定的参考。     

Weibull分布引进故障的软件可靠性增长模型

软件调试是复杂过程,可能会受到很多种因素的影响,例如调试资源分配、调试工具的使用情况、调试技巧等.在软件调试过程中,当检测到的故障被去除时,新的故障可能会被引进.因此,研究故障引进的现象对建立高质量的软件可靠性增长模型具有重要意义.但是到目前为止,模拟故障引进过程仍是一个复杂和困难的问题.虽然有许多研究者开发了一些不完美调试的软件可靠性增长模型,但是一般都是假设故障内容（总数）函数为线性、指数分布或者是与故障去除的数量成正比.这个假设与实际的软件调试过程中故障引进情况并不完全一致.提出一种基于Weibull分布引进故障的软件可靠性增长模型,考虑故障内容（总数）函数服从Weibull分布,并用相关的实验验证了提出的模型的拟合和预测性能.在用两个故障数据集进行的模拟实验中,实验结果指出：提出的模型和其他模型相比,有更好的拟合和预测性能以及更好的鲁棒性.     

具有完整TCP/IP协议支持的U-Boot

在保护装置中最为稳定的引导程序U-Boot中实现了对该通用调试软件的通信协议的支持。基于U-Boot提供的独立应用开发框架,将独立的具有完整TCP/IP协议支持的lwIP协议栈移植至U-Boot。基于该协议栈以及U-Boot的独立应用开发框架,实现了对通用调试软件的复杂通讯协议的完整支持。经过上述技术改进,极大地扩展了通用调试软件的适用范围,加快了变电站工程实施中遇到的各种装置类似问题的解决速度。     

32位微处理器嵌入式实时软件开发与调试技术

本文论述了基于８０３８６微处理器保护模式下的嵌入式实时软件的开发调试技术，例举了现有的主要工具，并以嵌入实时操作系统内核ＭＥＲＴＯＫ为例，说明其交叉开发调试环境的建立及软件调试方法，本文对复杂嵌入式实时软件的开发调试有重要的参考意义。     

阵列信号处理平台调试环境的设计与实现

本文阐述了适用于多DSP并行处理系统的调试技术,介绍了通用信号处理平台软件调试环境的总体结构和设计.针对VisualDsP 开发环境设计并实现了源码级调试器.降低了多处理器环境的开发难度.该软件调试环境在实际应用中使多DSP并行处理系统的应用开发更加便利和可靠,缩短了大型电子设备的开发周期,降低了开发成本.     

一种自动推断复杂系统层次结构任务模型的方法

支撑Internet服务的复杂系统难于调试与分析.理解系统运行时行为是调试与分析这些复杂系统的关键.现有的技术将系统动态运行时行为用因果执行路径抽象描述,并在此基础上分析系统的行为.但是这些方法或者需要手动标注系统代码,或者需要使用者描述系统的执行结构,都需要使用者很多人工辅助.文中描述了一种自动推断复杂系统层次结构任务模型的方法.通过使用插装技术动态观察系统执行过程,文中的方法能够根据一组启发自动推断出系统运行时的任务模型,包括任务的边界和任务之间的因果依赖关系.通过使用聚类方法,能够进一步推断出任务模型的层次结构.通过在实际系统(Apache和PacificA)上应用推断方法,可以看出,使用得到的模型能够帮助理解系统的动态运行过程,并帮助分析解决系统的性能问题.     

Elastos内存管理对软件调试的支持

软件调试支持是操作系统的重要组成部分,而由于内存管理不善造成的软件BUG占软件故障的很大比例.从内存管理的角度,讨论了Elastos操作系统对软件调试的支持.介绍了Elastos的内存布局和堆管理器算法,然后论述了堆、栈的内存管理,以及针对软件调试所提供的栈保护页设置、堆块前/后内存越界检查等.最后简要地介绍了构件Domain技术和基于伪驱动的内核窥探调试.通过Elastos内存管理的调试支持,可以提高修复和内存管理相关的BUG,增强软件的可靠性,减小软件的开发成本.     

HLA仿真系统中数据记录的设计与实现

回放是现代先进仿真系统中几乎是不可缺少的一个功能.回放可以使仿真人员方便的回顾曾经进行过的试验,这样减少了试验人员以及设备的开销.在开发分布式的仿真系统时,各个节点之间的信息交互是频繁而复杂的,每个节点在功能上需要多个节点的支持与配合,但是在调试过程中,如果某一个节点软件进行调试需要多个节点来参与,这显然是很麻烦而且浪费人力的做法,有了回放功能,只需要运行回放器,就可以模拟整个仿真系统的运行,在系统开发或升级过程中,这会大大的方便了开发人员进行调试.也方便方针过后相应的专业人员对仿真过程回顾.本文从实际应用角度介绍记录器与回放控制器的设计思想与设计方法.在实际应用中,本文的设计思想应用到仿真软件的设计中,并实现了预期的效果.     

超大规模集成电路可调试性设计综述

随着硬件复杂度的不断提高和并行软件调试的需求不断增长,可调试性设计已经成为集成电路设计中的重要内容.一方面,仅靠传统的硅前验证已经无法保证现代超大规模复杂集成电路设计验证的质量,因此作为硅后验证重要支撑技术的可调试性设计日渐成为大规模集成电路设计领域的研究热点.另一方面,并行程序的调试非常困难,很多细微的bug无法直接用传统的单步、断点等方法进行调试,如果没有专门的硬件支持,需要耗费极大的人力和物力.全面分析了现有的可调试性设计,在此基础上归纳总结了可调试性设计技术的主要研究方向并介绍了各个方向的研究进展,深入探讨了可调试性结构设计研究中的热点问题及其产生根源,给出了可调试性结构设计领域的发展趋势.     

基于iFIX高速公路隧道监控系统的设计与实现

高速公路及隧道监控系统中,没有现成可用的I/O驱动,无法直接通过组态软件的I/O驱动获取数据。只能通过用户编写大量复杂的通信程序与之进行数据交换。为降低开发难度、提高开发效率,提出在组态软件脚本语言环境下运用API函数实现系统的通信设计。该系统以iFIX组态软件为平台,开发上位机监控系统软件,系统硬件部分搭建了以光纤作为传输介质的PLC冗余环网。运行结果表明,该系统占用资源小、维护方便、通信稳定且数据传输率高。     

The role of model checking in software engineering

Model checking is a formal verification technique. It takes an exhaustively strategy to check hardware circuits and network protocols against desired properties. Having been developed for more than three decades, model checking is now playing an important role in software engineering for verifying rather complicated software artifacts.This paper surveys the role of model checking in software engineering. In particular, we searched for the related literatures published at reputed conferences, symposiums, workshops, and journals, and took a survey of (1) various model checking techniques that can be adapted to software development and their implementations, and (2) the use of model checking at different stages of a software development life cycle. We observed that model checking is useful for software debugging, constraint solving, and malware detection, and it can help verify different types of software systems, such as object- and aspect-oriented systems, service-oriented applications, web-based applications, and GUI applications including safety- and mission-critical systems.The survey is expected to help human engineers understand the role of model checking in software engineering, and as well decide which model checking technique(s) and/or tool(s) are applicable for developing, analyzing and verifying a practical software system. For researchers, the survey also points out how model checking has been adapted to their research topics on software engineering and its challenges.     

微服务在煤矿监控类软件开发框架中的应用

针对煤矿监控类软件开发面临版本混乱、重复开发、维护困难,软件的定制化修改导致不同煤矿监控软件之间的通信变得困难等问题,提出了一种采用微服务架构的煤矿监控类软件开发框架。基于微服务架构,通过规范化开发流程、简化技术栈优化煤矿监控类软件的开发流程;将基础业务固化在开发框架中,专有业务通过微服务的方式进行加载运行,减少了基础代码的重复编码工作,并使得专有业务可以重用;沙盒运行方式让微服务的部署不受运行环境影响,部署方便,跨平台移植性强,微服务托管平台可对微服务进行统一的版本管理。实际应用结果表明:采用微服务架构的煤矿监控类软件通过将常用功能拆分为微服务,可以最大程度减少软件功能的重复开发,微服务的数据存储效率比现有垂直架构更高,使用Docker镜像部署,软件安装过程更为便捷,为监控类软件开发提供了一种更为高效的开发方式。     

基于构件库/工作流的可视化软件开发

在研究构件技术的基础上,结合工作流技术提出了一种新的软件开发模式,即通过将可视化的构件库与可视化的工作流编辑系统全面融合实现零编程的软件搭建平台。构件库包含了多层次和多粒度的可视化软件构件集合。工作流以业务流程为核心来组装各种构件以实现可视化的软件开发。论文提出了软件构件运行与逻辑控制分离的思想,通过构件库不同层次构件为用户提供良好的软件扩展性和移植性,通过工作流引擎的流程控制取代程序流程的过程控制实现面向业务的快速软件搭建,并支持任意流程的实时测试。这种软件开发模式拓展了传统软件工程的过程开发方式,能较好兼容自上而下和自下而上的软件工程方法,并能适用于BS/CS开发模式。该模型已在新一代GIS平台——MapGIS搭建平台中得到成功应用。最后分析了该软件开发方法的优缺点。     

From Cards to Code: How Extreme Programming Re-Embodies Programming as a Collective Practice

This paper discusses Extreme Programming (XP), a relatively new and increasingly popular ‘user-centred’ software design approach. Extreme Programming proposes that collaborative software development should be centred on the practices of programming. That proposal contrasts strongly with more heavily instrumented, formalised and centrally managed software engineering methodologies. The paper maps the interactions of an Extreme Programming team involved in building a commercial organisational knowledge management system. Using ethnographic techniques, it analyses how this particular style of software development developed in a given locality, and how it uniquely hybridised documents, conversations, software tools and office layout in that locality. It examines some of the many artifices, devices, techniques and talk that come together as a complicated contemporary software system is produced. It argues that XP's emphasis on programming as the core activity and governing metaphor can only be understood in relation to competing overtly formal software engineering approaches and the organisational framing of software development. XP, it suggests, gains traction by re-embodying the habits of programming as a collective practice. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于目标树的领域建模及映射技术

针对工程领域业务过程复杂、需求易变、数据分布、异构等特点,实现不同时期开发、采用不同技术、具有不同功能的领域应用软件集成,具有重要实际意义和研究价值。基于面向服务架构和模型驱动技术,结合虚拟石油钻井平台的设计,提出了基于目标树的领域建模技术和基于sca集成规范的抽象服务模型及映射技术。石油钻井工程领域的建模实例表明了本建模技术能够快速、方便地适应业务扩展和技术变化的需要。     

软件产品线可变性建模技术系统综述

软件产品线是实现大规模的软件复用、保证高质量的新产品开发的最佳实践.软件产品线的关键问题是如何进行可变性管理,并基于可变性管理实现软件核心资产的复用.软件产品线可变性建模是可变性管理的关键技术,实现产品家族成员的共性和可变性的描述.可变性建模涉及软件开发的全生命周期,在领域工程和应用工程中,尤其是在产品构建过程中,起到重要的作用.从众多的建模技术中选择合适的建模技术是十分困难的,在软件产品线领域中开展了可变性建模技术的系统综述,按照系统综述的方法对可变性建模技术进行了系统总结,根据系统综述规则,选取了从1990 年~2011 年发表的论文进行综述.讨论了系统综述的研究成果,从可变性建模方法分类、重要可变性建模技术对比等方面进行深入的探讨,为建模人员和研究人员对可变性建模技术的选择和研究提供支持.最后分析了可变性建模技术的研究趋势,并对可变性建模技术有待深入的研究难点和发展趋势进行了展望.     

Re-estimating software effort using prior phase efforts and data mining techniques

Software effort estimation has played an important role in software project management. An accurate estimation helps reduce cost overrun and the eventual project failure. Unfortunately, many existing estimation techniques rely on the total project effort which is often determined from the project life cycle. As the project moves on, the course of action deviates from what originally has planned, despite close monitoring and control. This leads to re-estimating software effort so as to improve project operating costs and budgeting. Recent research endeavors attempt to explore phase level estimation that uses known information from prior development phases to predict effort of the next phase by using different learning techniques. This study aims to investigate the influence of preprocessing in prior phases on learning techniques to re-estimate the effort of next phase. The proposed re-estimation approach preprocesses prior phase effort by means of statistical techniques to select a set of input features for learning which in turn are exploited to generate the estimation models. These models are then used to re-estimate next phase effort by using four processing steps, namely data transformation, outlier detection, feature selection, and learning. An empirical study is conducted on 440 estimation models being generated from combinations of techniques on 5 data transformation, 5 outlier detection, 5 feature selection, and 5 learning techniques. The experimental results show that suitable preprocessing is significantly useful for building proper learning techniques to boosting re-estimation accuracy. However, there is no one learning technique that can outperform other techniques over all phases. The proposed re-estimation approach yields more accurate estimation than proportion-based estimation approach. It is envisioned that the proposed re-estimation approach can facilitate researchers and project managers on re-estimating software effort so as to finish the project on time and within the allotted budget.     

系统软件开发过程中的软件工程技术

因为系统软件的复杂性和特殊性，如何控制和管理系统软件的开发过程是直接关系到开发成败的重要问题。本文认为系统软件不同于应用软件，有其自身的特点和规律。现有的应用软件开发方法和软件工程技术不能完全满足系统软件开发的需要。本文结合一个编译系统开发的实例介绍了系统软件开发过程中的一点经验和体会。     

嵌入式软件仿真监控系统的优化与实现

针对基于xPC Target的嵌入式软件仿真系统,探讨仿真实时监控系统的相关技术及实现方案的不足,提出一种优化方案,以解决因仿真数据丢失、重复所导致的仿真数据不完整问题。采用模块化及层次化的设计思想,利用多线程技术进行系统实现。将该监控系统应用到智能家庭的仿真实验中,实验结果表明,经过优化后的监控系统能保证数据的完整性,提供精确的仿真结果。