[发明专利]一种异构众核软件调试装置及调试方法

说明书

本发明公开一种异构众核软件调试装置及调试方法，包括以下配置：从核调试代理线程sdbth：sdbth由主核OS创建，运行在被跟踪进程tracee的地址空间内，循环执行一个低优先级的睡眠；在调试器进程debug中增加一套从核架构数据和一个切换开关；从核架构数据包括反汇编、硬件寄存器的读写、硬件断点的插入和删除操作、软件单步算法中下一条指令的地址计算；切换开关，用于控制主核与从核两种处理器架构的切换。本发明可实现对异构并行代码的执行跟踪和错误定位。

技术领域

本发明涉及一种异构众核软件调试装置及调试方法，属于高性能计算领域。

背景技术

软件调试工具提供断点、单步、打印等基本调试功能，分段执行被调试程序，分段粒度可从一条指令到一段程序，除了一系列调试功能，用户在应用中还可挖掘更多的调试技巧。调试工具是一个体系结构相关的软件，软硬件适配过程比较复杂，处理器的微结构和中断异常机制、操作系统的调试接口、语言编译器的调试信息规范、运行时库等都与之相关，调试工具从单核处理器发展到多核，按照一种固定的处理器硬件架构，来控制和理解程序的运行。现有软件调试工具按照一种固定的处理器硬件架构，来控制和理解程序的运行，同时，依赖的OS调试接口只能面向传统的linux线程，不支持硬件线程的调试。异构众核处理器的两种处理器单元具有不同的微结构和中断机制，这种复杂性使当前所有的开源调试软件既不能支持异构处理器架构，也不能支持从核的软件调试。

当前，并行计算已广泛采用基于异构众核的低功耗高性能加速计算，而开源社区发布的软件调试器工具仍然处于多核处理器版本，其中Gdb是linux上一个广泛使用、更新活跃的开源软件，支持主流编程语言的源码级调试，支持众多主流多核处理器的软件调试，但是没有发布主流众核芯片的版本，与众核体系结构相关的软件调试技术也很不成熟，这方面的软件发展明显滞后于硬件体系结构的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种异构众核软件调试装置及调试方法，其可实现对异构并行代码的执行跟踪和错误定位。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种异构众核软件调试装置，其特征在于，包括以下配置：

从核调试代理线程sdbth：

sdbth由主核OS创建，运行在被跟踪进程tracee的地址空间内，循环执行一个低优先级的睡眠；

当从核发出对主核的中断请求时，唤醒sdbth，所述中断请求包含调试中断请求和I/O请求；

sdbth被唤醒后，在OS核心态继续执行睡眠的系统调用，并给自己发调试信号；

在从核心态返回用户态时，OS检查发现调试信号，并发现进程跟踪标志位TF，于是唤醒调试器进程debug；

调试器进程debug被唤醒后，得到对从核程序的执行控制权；

如果中断请求是I/O请求，则将中断请求返给进程tracee，按照OS缺省方式处理，即完成I/O请求原来设定的处理过程；

如果中断请求是从核调试中断请求，则分析断点现场，返回给用户人工查看从核程序停在断点的执行状态；

在调试器进程debug中增加一套从核架构数据和一个切换开关；

从核架构数据包括反汇编、硬件寄存器的读写、硬件断点的插入和删除操作、软件单步算法中下一条指令的地址计算；

切换开关，用于控制主核与从核两种处理器架构的切换。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

所述从核调试代理线程sdbth的创建时机包括以下两种情况：

在应用程序执行到从核并行初始化时，如果被调试的标志TF已置，则从核运行时库在完成从核资源申请后创建sdbth，在从核资源释放后终止sdbth，否则，不创建sdbth；