10.5. Средства отладки прикладных программ.
При разработке программ неизбежны ошибки, которые необходимо корректировать.
Элементарные ошибки, связанные с нарушением синтаксиса языка, обнаруживаются на этапе трансляции.
При наличии таких ошибок производится возвращение к тексту исходной программы для внесения необходимых исправлений.
Значительно сложнее обнаружить логические ошибки, которые проявляются лишь при исполнении программы на машинном языке в конкретной МПС.
Для локализации таких ошибок применяются специальные средства отладки: программные и аппаратно-программные.
Программные средства отладки – это комплекс программ-отладчиков, предоставляющих пользователю ряд возможностей для устранения логических ошибок и приведения программы к виду, пригодному для применения.
К таким возможностям относятся: вывод на дисплей или на печать содержимого регистров МП и всех ячеек памяти, используемых в программе; изменение содержимого любой ячейки оперативной памяти или любого регистра МП; выполнение программы, начиная с произвольного адреса; остановка выполнения программы по достижении команды, находящейся в определённой ячейке памяти; пошаговое выполнение программы и т.п.
Подобными программами-отладчиками являются, например ODT, PAT, DEBUG и т.п.
Программы-отладчики обладают массой достоинств: простота использования, доступность разработчикам, высокая эффективность и т.д.
Однако отладка прикладных программ только программными средствами происходит без связи с аппаратными средствами разрабатываемых МПС.
В результате нередко выявляется неправильная совместная работа аппаратной части МПС и уже отлаженных программ.
Комплексная отладка прикладных программ и аппаратуры МПС обеспечивается аппаратно-программными средствами.
Широкое распространение при комплексной отладке получило использование внутрисхемного эмулятора.
Эмулятор обеспечивает управление разрабатываемой МПС путём подмены (эмуляции) отдельных её узлов узлами эмулятора.
Подключение эмулятора к отлаживаемой системе осуществляется через разъём МП данной системы:
Эмулятор
Отлаживаемая
МПС
менение,
например, в универсальном отладоч-
ном
комплексе МИКРОСОТ.
Разъём МП
При комплексной отладке вначале проверяются аппаратные средства разрабатываемой МПС: магистральные шины, тактовый генератор, устройства ввода-вывода и т.п.
Затем начинается отладка программ уже практически в реальных условиях работы МПС.
Аппаратно-программные средства позволяют выполнять начальную отладку прикладных программ в пошаговом режиме, в режиме трассировки и в режиме прерываний (остановов) программы по контрольным точкам.
В пошаговом режиме выполнение отлаживаемой программы прекращается после каждой команды МП.
При этом, например, на дисплее, отображается информация о состоянии ячеек памяти, регистров и т.п. разрабатываемой МПС.
Выполнение программы возобновляется по команде оператора.
В режиме трассировки эмулятор позволяет автоматически выполнить всю или часть программы.
При этом, например, на дисплее, регистрируются состояния регистров МП после выполнения каждой команды.
В режиме останова место прерывания выполнения программы может задаваться в виде адреса (команды или данных), кода (команды или данных), слова состояния МП, комбинации кодовых слов и т.п.
Это даёт возможность контролировать порядок выполнения произвольных ветвей программы.
Пошаговый метод, трассировка и остановы по контрольным точкам позволяют постепенно вовлекать в работу всё большую часть программных средств, создавая условия для эффективного обнаружения ошибок и анализа их причин при работе прикладных программ.
Вместе с тем средства имитации аппаратуры МПС в эмуляторе помогают последовательно охватывать отладкой всё большую часть соответствующих аппаратных средств.
Этим достигается высокая эффективность комплексной отладки всей МПС.
Теперь рассмотрим вопросы ПО, связанные с техническим обслуживанием.