题目：SIMSOC片上多核全系统模拟器调试系统的设计与实现

调试是软件开发过程中重要的环节，调试器是软件开发中不可缺少的工具。相同的程序在不同的运行环境中可能会得到不同的运行结果。调试器能根据程序员需要，跟踪程序的执行过程，查看程序的执行情况。目前，并行调试已经成为普遍关注的课题，这不仅因为它具有日益广泛的应用需求，而且它从理论和技术上提出了挑战。尽管这方面的研究从并行机出现时就已经开始进行，但至今仍有许多问题没有得到完美的解决。本文，首先阐述了嵌入式系统的特点和嵌入式系统模拟器技术，阐述了在嵌入式系统开发过程中，利用模拟器技术构造嵌入式开发平台，对嵌入式系统软、硬件开发的作用。其次介绍了嵌入式系统远程调试原理和实现方式，介绍了嵌入式调试方法和调试器的发展。根据远程调试方法和调试器的比较和分析，本课题调试系统采用GDB调试器，这是调试系统设计和实现的关键。所以详细分析GDB调试器的运行方式、工作流程、对外接口、调试方式和GDB控制单步指令的实现过程，这为调试系统的设计实现奠定设计基础。由于本课题涉及并行调试，所以分析并行调试面临的主要问题和当前并行调试的主流技术，这为本课题并行调试研究提供理论基础。再次，本文在分析各种调试技术优缺点的基础上，设计和实现基于SIMSOC模拟器的远程调试系统。由于根据配置的不同，SIMSOC模拟器可以模拟不同体系结构的计算机，所以调试系统采用层次化的软件结构，通过调试系统的分层设计，使模拟器内核与调试协议分离，这样可以方便的更换调试协议，支持不同的调试器。通过统一的调试接口分层设计，达到不同体系结构的调试支持。最后，本文分析比较当前并行调试的主流技术，并结合模拟器获取并行程序全局状态获取容易的优势，采用并行程序调试的记录和重放技术，解决本课题中并行调试面临的并行程序执行的不确定性和交叉调试带来的探针影响，这两个并行调试的关键问题。本课题基于模拟器的调试系统采用了基于硬件调试和基于软件调试两种调试技术的精华，模拟硬件支持调试，并在模拟器内核外实现了调试模块，完成与调试器之间的信息交互，减小调试系统对模拟器的影响，实现基于模拟器的串行程序或并行程序源码级和机器码级调试。