對于開發嵌入式系統，軟件調試一直是一個難度大、直接影響產品質量的重要環節。由于嵌入式系統本身不具備調試環境，又有較高的實時性要求，所以必須要有外部調試工具的協助工作。ICE仿真器作為嵌入式調試的核心設備，可以幫助用戶實現斷點調試、單步運行、寄存器與內存讀寫、閃存燒寫等功能。

       嵌入式系統通?？梢苑譃橛布⒂布寗印崟r操作系統以及上層應用等幾部分。其中實時操作系統是整個系統的管理者，起著承上啟下，合理分配系統資源的作用。操作系統的開發、調試是系統開發的重要環節。如果操作系統不能穩定運行，整個系統就無法正常工作；反之，操作系統正常工作了，再進行上層應用開發就會變得快速、穩定、可靠。同時，穩定的系統也有利于進行各種相關測試。

圖1  ICE仿真器工作示意圖

　　日本橫河數字計算機公司出品的AdvicePro仿真器產品，通過對實時操作系統TCB（Task Control Block）的解析，非常直觀地顯示操作系統的資源信息以及各進程的狀態，為客戶提供穩定的系統調試平臺。以橫河數字計算機公司為大唐移動提供的實時操作系統ThreadX調試方案為例，ThreadX是一種以占用空間小、可靠性高、實時性高、完全源代碼透明而聞名的實時操作系統，完全與Green Hills Software的MULTI IDE集成，并包含可識別內核的調試（kernel awareness debugging）、工程項目管理、源代碼瀏覽、事件跟蹤分析、代碼分析，用于系統及應用項目監控。作為多任務系統，在系統運行時，會產生多個線程互相通信，交替工作。ThreadX的各個線程的信息都保存在TCB結構體中，ThreadX的TCB結構體的一部分如下：

　　typedef  struct TX_THREAD_STRUCT
　　{
　　ULONG       tx_thread_id;           /* Control block ID         */
　　ULONG       tx_run_count;           /* Thread's run counter     */
　　VOID_PTR    tx_stack_ptr;           /* Thread's stack pointer   */
　　VOID_PTR  tx_stack_start;         /* Stack starting address   */
　　VOID_PTR    tx_stack_end;           /* Stack ending address     */
　　ULONG       tx_stack_size;          /* Stack size               */
　　ULONG       tx_time_slice;          /* Current time-slice       */
　　ULONG  tx_new_time_slice;      /* New time-slice           */
　　CHAR_PTR  tx_thread_name;         /* Pointer to thread's name */
　　UINT        tx_priority;            /* Priority of thread (0-31)*/
　　UINT        tx_state;               /* Thread's execution state */
　　UINT   tx_delayed_suspend;     /* Delayed suspend flag     */
　　UINT        tx_suspending;          /* Thread suspending flag   */
　　UINT  tx_preempt_threshold;   /* Preemption threshold     */
　ULONG  tx_priority_bit;        /* Priority ID bit          */
　　}

　　線程的信息保存在TCB結構體中，因此只要能夠對TCB進行解析，就可以獲取各線程的相關信息，跟蹤系統狀態。例如，在圖2所示的系統中，通過解析，我們可以知道，該系統中共有9個線程被啟動，同時工作。其中線程System_Timer_Thread擁有的優先級，狀態為SUSPENDED。

圖2  多線程狀態表示界面

　　在多任務系統中，每個進程都擁有獨立使用的堆棧，用于保存進程在函數調用、中斷處理時產生的臨時信息、數據。適當地為堆棧分配空間，是維護系統穩定，節約系統資源的一個核心環節。因為，如果為堆棧分配的空間過小，當需要保存的信息較多時，堆棧就可能會溢出，從而導致系統崩潰；反之，如果給堆棧分配的空間過大，就會浪費寶貴的系統資源。AdvicePro的系統堆棧分析功能，可以直觀地幫助用戶了解到系統堆棧的狀態，控制余量，在保證系統穩定的前提下，節省系統資源，提高系統效率。

　　通過線程堆棧資源表示界面（圖3），可以清楚地觀察到各線程堆棧的當前狀態。例如為線程System_Timer_Thread分配的堆?？臻g是0x801f5a3～0x801f1a4，大小為400個雙字，當前堆棧指針指向0x801f514，已使用空間占全部空間的14%。這樣就可以非常直觀地了解到堆棧的使用狀況，有效預防由于堆棧溢出而引起的系統崩潰。

圖3  線程堆棧資源表示界面

　　AdvicePro的實時操作系統調試功能是通過TCL腳本語言來實現的。TCL是一種很通用的腳本語言，它幾乎在所有的平臺上都可以解釋運行，功能強大，是Tool Command Language的縮寫，主要適用于發布命令給一些交互程序，如文本編輯器、調試器和shell。它有簡單的語法和很強可擴充性，TCL可以創建新的過程以增強其內建命令的執行能力。AdvicePro的調試軟件MicroView-Plus中內嵌了TCL解釋器，用戶可以根據需要自行定制界面，增加了產品的靈活性。

　　以上，我們只是以ThreadX為例，簡單介紹了AdvicePro仿真器在嵌入式實時操作系統調試中的應用。作為日本成熟的嵌入式測試產品，AdvicePro在Symbian、Linux、Nucleus等操作系統上也有相當豐富的實際經驗。