原创 嵌入式系统调试中偶发性问题解决技巧

在嵌入式系统软件调试过程中，偶发性问题往往是一个令人头痛的问题。这些问题的特点是：按一定概率出现，具有不确定性。因此，如果不采取一些技巧，往往不容易捕捉到问题现场。因为问题出现的特点是“稍纵即逝”。找不到问题出现的现场，则无法深入分析问题出现的机理原因，只能通过猜测问题原因并尝试修改，然后观察问题是否再出现，如果问题看起来不再出现则认为问题解决了，但是对于问题的实质原因，却难以说出个究竟来。这种方法虽然可以避免问题，但是无法从根本解决问题，很可能导致问题复发。
  对付偶发性问题的基本策略是：
（1）通过问题现象，初步判断问题的出现点。
（2）用多种手段，锁定问题现场。
（3）用验证的方法放大问题点，使之由偶发性问题变为必发问题。
（４）根据问题出现机理，提出解决对策
（５）验证解决对策的可靠性。
下面详细介绍三种具体的方法来锁定偶发性问题：

(1)  如果对实时性不高，那么可以采用文件、串口等记录手段记录程序运行过程中的各个状态、关键变量的编号，便于发生问题后跟踪分析。
 
(2)  如果实时性要求很高，定义若干个公共数组变量，用于记录在程序运行过程中各关键变量和现场数据，增加条件停止的程序，即所谓的陷阱程序。当发生问题后，程序跑到陷阱程序中  可以通过停止运行或把公共变量通过串口、屏幕输出，观察分析问题原因。
(3)  ARM嵌入式系统中，如果程序出现突然复位或者死机时，如何找回现场？很简单，只需要在启动点上再设一个断点，当程序复位或死机时，并停止运行时，观察R13，然后 在内存中找到R13所指的程序段，反汇编之（AXD可以反汇编内存），就可以大概分析出哪个函数出问题。然后追溯到对应的C代码上，在该C代码之前若干行设置断点，然后单步运行，可以观察到问题再现。

(4) 用多余的I/O口来跟踪程序的运行状态，方法是：当程序运行到某程序段时某输出口为高电平，否则为低电平。用示波器观察输出口状态，如果问题出现在高电平，则可以初步判定可能该段程序有问题，可以深入跟踪之。这在前后台系统

中比较管用，在多任务系统中， 可以考虑用多引脚组合起来跟踪。这种方法对于实时测量系统中跟踪程序很好用。