12、嵌入式系统运行时监控方法及其实验评估

嵌入式系统运行时监控方法及其实验评估

在嵌入式系统中，监控机制的使用受监控开销的影响较大。为了在调试和实时可视化目标行为时能更好地考虑时间和内存因素，下面将介绍两种运行时监控方法，并对其进行实验评估。

1. 运行时监控方法概述

主要有两种运行时监控方法：
- 基于软件的监控 ：适用于深度嵌入式系统，需满足一些约束条件，以实现最小或理想情况下无开销的监控。
- 片上（软件）监控 ：虽目前缺乏开放源码标准来无专有调试适配器地访问实时跟踪数据，但它是未来嵌入式系统低侵入性调试/测试的重要使能技术。

2. 基于软件的监控

2.1 适用约束条件

为了使基于软件的监控方法适用于深度嵌入式系统，且开销最小或理想情况下无开销，它必须满足以下约束条件：
- 通用监控例程 ：独立于应用程序的大小和复杂性。
- 低侵入性运行时监控例程 ：例如，只占用几字节的内存。
- 模块化软件监控方法 ：独立于所使用的调试通信接口。
- 最小化通信开销 ：减少监控例程与应用程序（如目标调试器）之间的通信开销，目标调试器在主机端对跟踪数据进行解码和解释。

通过使用最小化、通用的监控例程以及有界、可测量/预定的开销（内存、时间），基于软件的目标监控器可以与最终生产代码一起交付。在系统设计阶段，可以通过分配额外资源（内存）或调整调度属性（时间）来适应已知的额外监控开销。