序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的醫(yī)療技術(shù)市場(chǎng)研究樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

第1篇

如果以數(shù)據(jù)的采集和運(yùn)用方式為標(biāo)準(zhǔn)，我們可以把可穿戴設(shè)備主要?jiǎng)澐譃閮煞N類型：用于對(duì)外界事物實(shí)現(xiàn)感知、控制并施加影響的一般可穿戴設(shè)備；通過人體數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)健康干預(yù)，乃至診斷、治療、康復(fù)等功能的醫(yī)療可穿戴設(shè)備。當(dāng)然，兩者在實(shí)際產(chǎn)品及應(yīng)用中可能存在交叉與融合。?

不論是智能眼鏡還是智能服裝、甲胄，一般可穿戴設(shè)備的主要功能是采集人體所發(fā)出的位置信息、互動(dòng)信息、流量信息，利用和擴(kuò)展人體機(jī)能，是對(duì)人自然屬性的延伸。?

而醫(yī)療可穿戴不管是智能手環(huán)、臂帶、帖敷傳感器還是體內(nèi)外康復(fù)裝置，主要功能則以采集到的體征數(shù)據(jù)、生電信號(hào)、生物能，用于對(duì)人體自然屬性的監(jiān)控、管理和輔助恢復(fù)人體自身機(jī)能。?

一、2013年度可穿戴技術(shù)創(chuàng)業(yè)投資概況

資本實(shí)驗(yàn)室全球風(fēng)險(xiǎn)投資數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，2013年可穿戴技術(shù)領(lǐng)域完成投資交易64筆，披露投資額5.6億美元。?

1.可穿戴技術(shù)投資年度變化趨勢(shì)?

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從全年來(lái)看，各季度可穿戴技術(shù)投資保持持了持續(xù)增長(zhǎng)。特別是在四季度，增長(zhǎng)異常迅猛。由此可見，無(wú)論是創(chuàng)業(yè)企業(yè)還是投資機(jī)構(gòu)都在加快搶占可穿戴技術(shù)與市場(chǎng)前沿的力度。?

另?yè)?jù)瑞士信貸(Credit Suisse)于2013年5月的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)研究報(bào)告預(yù)測(cè)，到2015年的2至3年間，可穿戴技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將由目前的30至50億美元，增長(zhǎng)到300至500億美元。這種趨勢(shì)的背后是全球硬件創(chuàng)新企業(yè)的蓬勃發(fā)展與風(fēng)險(xiǎn)投資的快速跟進(jìn)。?

2.一般可穿戴與醫(yī)療可穿戴技術(shù)投資對(duì)比?

在2013年度，一般可穿戴和醫(yī)療可穿戴技術(shù)同時(shí)收獲32筆投資交易。其中，一般可穿戴技術(shù)披露交易額3.73億美元，醫(yī)療可穿戴技術(shù)披露交易額1.87億美元。?

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投資交易額的落差不能說明醫(yī)療可穿戴技術(shù)對(duì)資金的吸引力更弱，而是從另一個(gè)層面表明:與一般消費(fèi)級(jí)的可穿戴技術(shù)相比，醫(yī)療可穿戴技術(shù)因其更高的技術(shù)與應(yīng)用門檻，在投資方面更趨冷靜。該領(lǐng)域也正在等待，或營(yíng)造下一個(gè)待爆發(fā)的、更廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。?

美國(guó)消費(fèi)電子協(xié)會(huì)(CEA)新近完成了一項(xiàng)市場(chǎng)分析，并作出預(yù)測(cè)：在未來(lái)5年，可穿戴設(shè)備的整體市值將超過80億美元，大幅度增長(zhǎng)的預(yù)期主要來(lái)自于健康/醫(yī)療領(lǐng)域的推動(dòng)。CEA與市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ParksAssociates聯(lián)合完成的另一份調(diào)查則顯示：在美國(guó)今后的五年中，個(gè)人健康/醫(yī)療類的可穿戴產(chǎn)品、相關(guān)軟件和服務(wù)的總體營(yíng)收將激增142%，并且有29%的智能手機(jī)用戶愿意購(gòu)買和使用健康/醫(yī)療類可穿戴設(shè)備。此類樂觀的預(yù)測(cè)正吸引和帶動(dòng)更多投資在該領(lǐng)域的持續(xù)攀升。?

3.一般可穿戴技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域投資對(duì)比?

在2013年，眾多企業(yè)的可穿戴設(shè)備走下展臺(tái)，并且實(shí)現(xiàn)了銷售數(shù)據(jù)上的不斷突破。據(jù)已有的市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2013年可穿戴設(shè)備出貨量約為700萬(wàn)件以上。盡管和智能手機(jī)、平板電腦相比，可穿戴設(shè)備的銷量還不成構(gòu)成足夠的量級(jí)，卻已向前邁出了重要的一步。?

從目前已上市或測(cè)試中的產(chǎn)品來(lái)看，可穿戴設(shè)備主要有耳機(jī)、腕帶、眼鏡、頭箍、指環(huán)、紐扣、帖敷等形式，總體可劃分為4大類：腕戴式、頭戴式、眼鏡和傳感器。?

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由本年度投資數(shù)據(jù)可見，腕戴式產(chǎn)品(腕帶和手表)投資交易數(shù)量最大，占比超過1/3；而交易額占比超過2/3，是可穿戴技術(shù)最熱門的領(lǐng)域。?

相比之下，頭戴式和眼鏡類可穿戴設(shè)備的合計(jì)交易數(shù)量、交易額均位于腕帶式產(chǎn)品之后，這主要在于：前兩者的功能更為復(fù)雜(主要用于游戲、視覺增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)圖形可視化、視覺信息分享、“意念”操控等用途)，技術(shù)開發(fā)難度更大，走向市場(chǎng)需要更多時(shí)間和歷練。而與此同時(shí)，手環(huán)、智能手表產(chǎn)品在更多企業(yè)的推動(dòng)下，已經(jīng)更快地走向市場(chǎng)并在廣泛而激烈的競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)了迭代。?

二、可穿戴技術(shù)及其生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)

1.智能手機(jī)出貨量持續(xù)增長(zhǎng)，為可穿戴技術(shù)提供厚實(shí)的市場(chǎng)基礎(chǔ)?

據(jù)Strategy Analytics的調(diào)查報(bào)告顯示，2013第三季度全球智能手機(jī)出貨量為2.51億部，同比增長(zhǎng)45%。另?yè)?jù)IDC的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年全球智能手機(jī)出貨量達(dá)到10.04億部，比2012年的7.253億部增長(zhǎng)了38.4%。智能手機(jī)全球出貨量首次超過功能手機(jī)，占到手機(jī)產(chǎn)品出貨總量的55.1%。巨大的智能手機(jī)保有量，為可穿戴設(shè)備穩(wěn)健邁入消費(fèi)市場(chǎng)，積累起了足夠大的設(shè)備基數(shù)和運(yùn)營(yíng)支持平臺(tái)；而智能手機(jī)市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，也折射出市場(chǎng)對(duì)可穿戴設(shè)備在內(nèi)的移動(dòng)智能設(shè)備，有著龐大的市場(chǎng)需求和消費(fèi)能力。?

盡管現(xiàn)在大多數(shù)可穿戴設(shè)備的使用還依賴于智能手機(jī)，技術(shù)和市場(chǎng)也亟需健全，但它們與一般移動(dòng)“智能”設(shè)備有著明顯區(qū)別：1.更便攜和操作更簡(jiǎn)化；2.實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)感知與采集；3.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)相應(yīng)擴(kuò)展了使用者的能力。而最關(guān)鍵的一點(diǎn)是：可穿戴設(shè)備為更多技術(shù)和應(yīng)用，開啟了全新的平臺(tái)和生態(tài)系統(tǒng)的入口；而人類進(jìn)一步變成在線“終端”，思維的互聯(lián)網(wǎng)正在到來(lái)……因此，可穿戴設(shè)備對(duì)智能手機(jī)的依附只是暫時(shí)的過渡，勢(shì)必迎來(lái)一個(gè)更獨(dú)立的發(fā)展空間。?

2.多元化的移動(dòng)操作系統(tǒng)正在加速生態(tài)圈的擴(kuò)充?

Android、IOS、WP等移動(dòng)操作系統(tǒng)通過把設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，賦予了硬件全新的生命。他們所帶來(lái)的捆綁設(shè)備數(shù)量、在建的生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模和未來(lái)市場(chǎng)的預(yù)期都必將實(shí)現(xiàn)驚人的增長(zhǎng)，而這一趨勢(shì)也將從智能手機(jī)市場(chǎng)快速延伸到可穿戴設(shè)備市場(chǎng)。?

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此外，包括亞馬遜、Facebook、英特爾、三星、騰訊、阿里巴巴等在內(nèi)的眾多IT巨頭都在開發(fā)更多的行業(yè)應(yīng)用平臺(tái)。這將促進(jìn)軟、硬件創(chuàng)新的進(jìn)一步融合，并為可穿戴技術(shù)拓展出更多的數(shù)據(jù)通道、更廣闊的應(yīng)用環(huán)境。?

3.云和大數(shù)據(jù)市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大?

IDC預(yù)測(cè)指出“在2014年，云市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)25%，達(dá)到1000億美元以上，大數(shù)據(jù)技術(shù)和服務(wù)規(guī)模也將超過140億美元”。另外，“由于云市場(chǎng)參與者的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，所有IT硬件提供商采取的‘云優(yōu)先’戰(zhàn)略，將使全球數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)數(shù)量大幅增加”。在2014年中，云服務(wù)管理下的數(shù)據(jù)中心將占到服務(wù)器出貨總量的25%到30%。這一趨勢(shì)必將為可穿戴設(shè)備在內(nèi)的計(jì)算設(shè)備，提供更快、更大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和傳輸服務(wù)。?

4.物聯(lián)網(wǎng)的鋪開和所有行業(yè)的數(shù)字化?

有預(yù)測(cè)稱：到2020年，物聯(lián)網(wǎng)將可創(chuàng)造出300億個(gè)自動(dòng)連接的終端，來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)的總收入將達(dá)8.9萬(wàn)億美元。其中傳感器、芯片、交互設(shè)備等是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)技術(shù)和應(yīng)用必不可少的裝置，而可穿戴設(shè)備輕便、可擴(kuò)展、乃至可植入的特征決定了這種設(shè)備可以成為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，以及分享物?lián)網(wǎng)發(fā)展成果的重要終端。?

5.創(chuàng)新與資本合力推動(dòng)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)成長(zhǎng)?

在可穿戴技術(shù)的陣營(yíng)中，我們不僅可以看到Google、Fitbit等互聯(lián)網(wǎng)巨頭與新貴的高歌猛進(jìn)，還能看到聯(lián)想、富士康、華為、中興、索尼、LG、海爾等傳統(tǒng)IT廠商的厲兵秣馬，甚至還能發(fā)現(xiàn)Barneys New York、Opening Ceremony等百貨、時(shí)尚品牌的跨界參與……上述企業(yè)及其他更多參與者共同構(gòu)成了持續(xù)進(jìn)化的可穿戴生態(tài)系統(tǒng)。這個(gè)龐大的系統(tǒng)將繼續(xù)推動(dòng)可穿戴技術(shù)領(lǐng)域投資規(guī)模的擴(kuò)大，技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)品迭代的加快，也將帶來(lái)穿戴設(shè)備出貨量的復(fù)合型增長(zhǎng)。?

三、配套技術(shù)為可穿戴設(shè)備提供有力支撐

1.芯片技術(shù)?

隨著可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的逐步升溫，芯片制造商開始加大該領(lǐng)域拓展力度。例如：英特爾了多款針對(duì)可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的，名為夸克(Quark)的處理器；德州儀器(TI)推出了一款能夠植入可穿戴設(shè)備的投影芯片；博通展示了業(yè)界首款用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的單芯片解決方案(SoC)，直指低功耗可穿戴市場(chǎng)；飛思卡爾半導(dǎo)體公司最新研發(fā)的微控制器Kinetis KLO3 MCU正試圖在可穿戴市場(chǎng)分一杯羹；而三星、高通更是直接推出了搭載自有處理器的智能手表。?

2.傳感器技術(shù)?

作為可穿戴設(shè)備的重要基礎(chǔ)，可穿戴傳感器技術(shù)同樣在快速進(jìn)化，并形成一個(gè)規(guī)?？善诘氖袌?chǎng)。據(jù)ABI公司調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：2011年到2017年之間，可穿戴式傳感器市場(chǎng)將會(huì)以41%的年增長(zhǎng)率增加。到2017年，可穿戴式傳感器的數(shù)量將達(dá)到1.69億個(gè)，其中，60%的裝置將用于健身監(jiān)測(cè)，23%用于老年人健康監(jiān)測(cè)，7%用于遠(yuǎn)程病人監(jiān)測(cè)，剩余7%用于醫(yī)療護(hù)理監(jiān)測(cè)實(shí)用。?

3.NFC技術(shù)?

可以近距離、安全、高速傳輸數(shù)據(jù)的NFC技術(shù)目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各種移動(dòng)終端，基于此技術(shù)的移動(dòng)支付、電子設(shè)備操控、汽車解鎖、家居安防、廣告推送等功能層出不窮。而可穿戴設(shè)備前所未有的便攜性乃至植入式特征，將讓我們看到NFC技術(shù)在可穿戴領(lǐng)域更值得期待的應(yīng)用空間。?

據(jù)ABI Research報(bào)告顯示，2013年具有NFC功能的設(shè)備出貨量較去年增加了129%，這一增速在2014年還將顯著提升，或?qū)⑼苿?dòng)可穿戴技術(shù)及應(yīng)用的拓展。?

4.人機(jī)交互技術(shù)?

可穿戴的人機(jī)交互技術(shù)打破了傳統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤錄入或使用機(jī)械語(yǔ)言對(duì)話的屏障，進(jìn)化到使用眼球追蹤、語(yǔ)音識(shí)別、遠(yuǎn)程觸控、意念控制等技術(shù)為入口的全新控制手段。人們可以解放雙手，隨意通過設(shè)備完成計(jì)算，得到需要的結(jié)果；同時(shí)，可以接納更多交流者即時(shí)在線協(xié)作，智慧的眾包、思維的互聯(lián)將成為現(xiàn)實(shí)。?

5.屏幕技術(shù)?

微流體屏幕技術(shù)和彎曲屏幕技術(shù)的開發(fā)正在推進(jìn)，可以進(jìn)一步加強(qiáng)可穿戴技術(shù)界面操控的精度和呈現(xiàn)效果。?

TactusTechnology展示的微流體屏幕技術(shù)，在小屏上做出凹凸，給觸摸以物理鍵盤那樣的質(zhì)感和反饋，使小屏設(shè)備操作更精確甚至實(shí)現(xiàn)盲打。日前有消息稱Tactus已經(jīng)在日本注冊(cè)了專利，首款配有微流體技術(shù)的產(chǎn)品將會(huì)在2014年下半年推出。?

相對(duì)于微流體屏幕技術(shù)，技術(shù)大佬們?cè)趶澢聊簧系母?jìng)爭(zhēng)更直接一些。三星Galaxy Round手機(jī)、LG Flex彎曲智能手機(jī)都已顯露真容。蘋果也于12月10日公布了名為“彎曲觸摸感應(yīng)器”的彎曲屏幕技術(shù)專利，并強(qiáng)調(diào)這項(xiàng)技術(shù)不僅可以降低屏幕厚度，還能保持觸摸的高精度。更有趣的是它可以像波浪那樣有多個(gè)彎曲，而隨著技術(shù)發(fā)展，大尺寸屏幕很可能像紙一樣制成卷軸隨身攜帶。?

6.機(jī)器人技術(shù)?

可穿戴設(shè)備與機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)之間同樣存在更緊密的聯(lián)系，：在智能機(jī)器人的研發(fā)與應(yīng)用過程中，可以將可穿戴設(shè)備捕獲和加工的人類智慧與行為數(shù)據(jù)，傳輸給機(jī)器人，賦予它們仿生特性和“思考”的能力。這為智能機(jī)器人的研發(fā)，提供了設(shè)計(jì)、測(cè)試和人機(jī)交互等方面的有力輔助。而可穿戴技術(shù)在向更大的應(yīng)用范圍擴(kuò)展中，也可以將智能機(jī)器人作為人體的替代，特別是在高危環(huán)境下完成可穿戴產(chǎn)品的測(cè)試，獲得精準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果。?

第2篇

傳統(tǒng)上，調(diào)試嵌入式Linux產(chǎn)品需要將硬件和軟件工具結(jié)合起來(lái)，如用JTAG工具進(jìn)行硬件bring-up，用基于(agent-based)的解決方案進(jìn)行軟件開發(fā)。這些JTAG和基于的工具相結(jié)合的方法通常可以解決單點(diǎn)問題，但它們最初并不是專門針對(duì)集成化的Linux開發(fā)而設(shè)計(jì)的。因而，在當(dāng)今集成化的產(chǎn)品開發(fā)中，這些傳統(tǒng)方法常常是不可行的。

但是，我們可以在Linux內(nèi)核的配置、補(bǔ)丁管理以及在基于Eclipse的IDE環(huán)境中的用戶空間應(yīng)用開發(fā)、調(diào)試和分析之中，將傳統(tǒng)JTAG硬件調(diào)試融入其中得到一種全新的方法，從而完全改變開發(fā)人員使用JTAG連接進(jìn)行Linux設(shè)備軟件調(diào)試的方法，這就是wind RiverWorkbench。

Linux設(shè)備調(diào)試的復(fù)雜性

在嵌入式設(shè)備領(lǐng)域，Linux的應(yīng)用正在迅速增加。根據(jù)技術(shù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)VDC的報(bào)告，在新的設(shè)備研發(fā)項(xiàng)目中，有23％會(huì)采用Linux。由于開發(fā)工作跨越Boot Loader、Linux內(nèi)核、內(nèi)核模塊和應(yīng)用，調(diào)試工作很可能極為復(fù)雜。Linux開發(fā)人員必須面對(duì)的問題包括為Boot Loader建立目標(biāo)配置文件，在用戶模式和內(nèi)核模式之間雙向?qū)τ睱inux虛擬地址、映射內(nèi)核符號(hào)信息以及排除遍布于用戶和內(nèi)核空間之中的差錯(cuò)。包括內(nèi)核GNU調(diào)試器和GNU調(diào)試器在內(nèi)，在基于的調(diào)試方案中，要想解決上述任何問題都會(huì)遇到極大困難。

Boot Loader調(diào)試

如果浪費(fèi)太多的時(shí)間在BootLoader的開發(fā)與調(diào)試上，將會(huì)嚴(yán)重影響開發(fā)人員對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性、設(shè)備軟件與應(yīng)用開發(fā)的精力投入。因此，開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)借助于先進(jìn)的工具，盡快逾越這個(gè)階段。

Linux需要依靠Boot Loader來(lái)啟動(dòng)操作系統(tǒng)。這段代碼存放在Flash或者其他非易失性存儲(chǔ)器之中，在系統(tǒng)開機(jī)或者復(fù)位之后立即運(yùn)行。Boot Loader的調(diào)試可能會(huì)非常復(fù)雜。這段代碼與硬件密切相關(guān)，在系統(tǒng)啟動(dòng)之后開發(fā)人員必須把它從Flash存儲(chǔ)重新定位到RAM之中。在今天的SoC處理器中可能包括了數(shù)百個(gè)配置寄存器，都需要在此時(shí)進(jìn)行初始化，這項(xiàng)工作需要熟悉數(shù)千頁(yè)的特殊設(shè)定文檔。如果設(shè)定寄存器錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致隨后Linux內(nèi)核或者應(yīng)用調(diào)試的異常。并且手工編輯寄存器設(shè)定是一項(xiàng)極為繁瑣易錯(cuò)的工作。

Boot Loader開發(fā)的另一項(xiàng)常見挑戰(zhàn)出現(xiàn)在Boot Loader把Linux裝入RAM并啟動(dòng)操作系統(tǒng)的時(shí)候?；诘恼{(diào)試解決方案不支持BootLoader調(diào)試，因?yàn)樵诖诉^程中還沒有開始發(fā)揮作用。因此，開發(fā)人員只能寄希望于JTAG工具。

JTAG調(diào)試解決方案提供了很強(qiáng)的能力來(lái)幫助開發(fā)人員快速有效地完成Boot Loader的測(cè)試與故障排除工作。它使寄存器設(shè)置工作大大簡(jiǎn)化，通過設(shè)置硬件斷點(diǎn)以及單步執(zhí)行Flash中的代碼，可以快速發(fā)現(xiàn)原代碼中的錯(cuò)誤。IDE可以支持反匯編，還可以讓你混合查閱源代碼和匯編代碼，符號(hào)管理功能比較便于代碼從Flash向RAM的重新定位，使整個(gè)調(diào)試工作得到很大幫助。

JTAG調(diào)試解決方案不需要通過Boot Loader即可裝載Linux內(nèi)核。對(duì)于那些在Boot Loader尚未完成之前就希望開始系統(tǒng)開發(fā)的項(xiàng)目管理人員來(lái)說，這項(xiàng)功能具有特殊的重要意義。提供了引導(dǎo)行能力的JTAG調(diào)試解決方案可以支持Boot Loader和操作系統(tǒng)穩(wěn)定化的并行開發(fā)，從而加速軟件開發(fā)項(xiàng)目的整體進(jìn)程。

Linux內(nèi)核及內(nèi)核模塊調(diào)試

Linux內(nèi)核及內(nèi)核模塊是Linux操作系統(tǒng)的核心構(gòu)建。在系統(tǒng)被Boot Loader初始化之后，首先裝載的就是Linux內(nèi)核。Linux模塊則根據(jù)需要進(jìn)行裝載。在進(jìn)行操作系統(tǒng)bring－up時(shí)，開發(fā)人員必須專注于Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)化或剪裁以及內(nèi)核模塊的開發(fā)，需要必須密切監(jiān)控硬件與軟件之間的互動(dòng)。Linux內(nèi)核調(diào)試要求具備觀察寄存器、數(shù)據(jù)緩存器及其它底層數(shù)據(jù)。LinuxKGDB要求具備穩(wěn)定的Linux內(nèi)核，并且確保諸如設(shè)備驅(qū)動(dòng)之類的客戶硬件接口處于就緒狀態(tài)，其中的才能工作?；诘恼{(diào)試不具備底層硬件的可視化能力，也不能提供完全的診斷功能，因而無(wú)法讓開發(fā)者了解硬件與Linux內(nèi)核之間的互動(dòng)。

如果采用來(lái)調(diào)試Linux內(nèi)核和內(nèi)核模塊，在進(jìn)入調(diào)試斷點(diǎn)時(shí)可能會(huì)涉及系統(tǒng)暫?；蛘邇鼋Y(jié)方面的問題。例如，KGDB無(wú)法暫停CPU(特別是在多核或者多處理器環(huán)境中)來(lái)讓開發(fā)人員檢查CPU的現(xiàn)行狀態(tài)，它也不能幫助開發(fā)人員對(duì)崩潰的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)楸罎⒌牟僮飨到y(tǒng)顯然已經(jīng)不能再運(yùn)行。而且，KGDB還需要以太網(wǎng)等通信接口實(shí)現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)與目標(biāo)之間的溝通。總之，采用來(lái)實(shí)現(xiàn)Linux內(nèi)核模式調(diào)試，需要具備由IP棧、穩(wěn)定的Linux內(nèi)核和處于運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。在上述條件尚未具備，或者上述軟件本身還需要調(diào)試的時(shí)候，基于的調(diào)試顯然就無(wú)能為力。

為了實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證一個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)中的Linux內(nèi)核，必須擁有可以監(jiān)控和管理Linux內(nèi)核和內(nèi)核模塊的全面調(diào)試解決方案?；贘TAG的調(diào)試解決方案功能特性包括查看局部／全局符號(hào)和寄存器以及指令和數(shù)據(jù)緩存器。已經(jīng)有商業(yè)化的JTAG調(diào)試解決方案可以把物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存順暢地映射過來(lái)，從而幫助開發(fā)人員正確地觀察內(nèi)存地址和內(nèi)容，也具有對(duì)Linux內(nèi)核模塊進(jìn)行調(diào)試的能力，以及在不必反復(fù)連接和切斷目標(biāo)系統(tǒng)的前提下多次裝載和卸載。

JTAG調(diào)試解決方案的另一個(gè)重要能力是把系統(tǒng)完全置于暫停狀態(tài)并且全面觀察操作系統(tǒng)和應(yīng)用的狀態(tài)。這種能力又被稱為“系統(tǒng)模式調(diào)試(system mode debug)”，對(duì)于Linux內(nèi)核和Linux內(nèi)核模塊的調(diào)試是極為有用的。有了系統(tǒng)模式調(diào)試能力，開發(fā)人員就可以把整個(gè)系統(tǒng)完全暫停下來(lái)，包括處理器、操作系統(tǒng)和所有的線程以及中斷處理程序。以這種方式暫停系統(tǒng)，就有可能獲得系統(tǒng)硬件和軟件的完整細(xì)節(jié)視圖，當(dāng)然也可以讓系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行或者分步驟執(zhí)行某些代碼。

因此，在一些KGDB無(wú)法使用的情況下，JTAG解決方案就可大派用場(chǎng)，特別是在Linux內(nèi)核出錯(cuò)或者目標(biāo)崩潰的情況下更是如此。因此JTAG解決方案在提升操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定性方面特別有用。

Linux應(yīng)用調(diào)試

Linux應(yīng)用是在Linux內(nèi)核控制之下運(yùn)行的用戶程序，它通過系統(tǒng)調(diào)用來(lái)訪問系統(tǒng)資源。Linux內(nèi)核負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)調(diào)用并且決定如何來(lái)提供硬件和內(nèi)存訪問。

對(duì)于用戶模式下的應(yīng)用調(diào)試，開發(fā)人員需要通過啟動(dòng)和停止線程、查看變量和堆棧來(lái)直接訪問應(yīng)用線程。由于一個(gè)應(yīng)用可能由多個(gè)進(jìn)程或者線程組成，所以有可能需要停止與正在調(diào)試的應(yīng)用線程相關(guān)的所有線程。開發(fā)人員也常常需要跨越不同的進(jìn)程和CPU來(lái)查看外設(shè)寄存器。然而，GDB只能在線程的級(jí)別上操作，而且只能啟動(dòng)和停止單個(gè)線程，根本不具備啟動(dòng)和停止整個(gè)系統(tǒng)或者同時(shí)啟動(dòng)／停止多個(gè)線程的能力。

另外，在用戶模式下進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，可能會(huì)因?yàn)閱尾竭\(yùn)行系統(tǒng)調(diào)用而從用戶模式進(jìn)入Linux內(nèi)核模式，然后又單步執(zhí)行回到用戶模式。在Linux的虛擬內(nèi)存結(jié)構(gòu)下，在兩種模式之間來(lái)回轉(zhuǎn)換的同時(shí)還要保持內(nèi)存地址跟蹤，僅僅依賴于物理地址將會(huì)效果有限。于是，基于的解決方案需要同時(shí)采用GDB和KGDB來(lái)跟蹤系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入Linux內(nèi)核和內(nèi)核模塊。同時(shí)，這個(gè)過程將會(huì)非常復(fù)雜。

Linux應(yīng)用開發(fā)人員也常常遇到?jīng)]有配備以太網(wǎng)或者串行通信接口的設(shè)備開發(fā)項(xiàng)目。即便是配有這些通信接口，相應(yīng)的軟件也不一定能很快就開發(fā)完成。而基于的調(diào)試方法必須依賴這些通信接口才能工作。如果目標(biāo)設(shè)備沒有通信接口，或者這些通信接口本身還需要開發(fā)與調(diào)試，或者內(nèi)存對(duì)于IP?；蜍浖豢捎?，在這些情況下，基于的方法也不能使用。

基于JTAG的調(diào)試方法對(duì)于運(yùn)行在Linux用戶模式下的應(yīng)用則具有深度可視化能力。對(duì)于提出系統(tǒng)調(diào)用的應(yīng)用，雙模式的JTAG調(diào)試解決方案還將可視化的深度延伸到Linux內(nèi)核，所有的應(yīng)用線程、運(yùn)行環(huán)境以及在線程變量中用到的參數(shù)都一覽無(wú)遺，而且這些功能的實(shí)現(xiàn)不會(huì)對(duì)Linux內(nèi)核本身造成任何影響。對(duì)于沒有通信接口的目標(biāo)設(shè)備，例如移動(dòng)電話、醫(yī)療設(shè)備、車載設(shè)備等，基于JTAG的調(diào)試解決方案都顯示出遠(yuǎn)高于基于調(diào)試的優(yōu)越性。一個(gè)Linux的軟件與硬件連接如圖l所示。

采用系統(tǒng)模式調(diào)試可以讓多線程應(yīng)用調(diào)試大大簡(jiǎn)化，這是因?yàn)殚_發(fā)人員獲得了暫停處理器并觀察操作系統(tǒng)和全部線程運(yùn)行狀態(tài)的能力。如前所述，許多問題的發(fā)生是因?yàn)槎鄠€(gè)線程之間的交互。而基于的調(diào)試根本不具備停止全部線程的能力，自然也就難以發(fā)現(xiàn)問題所在，這就意味著工程進(jìn)度將會(huì)因?yàn)檎{(diào)試工作的低效率而被大大延遲。

基于JTAG的調(diào)試解決方案與目標(biāo)硬件的連接是非干擾性的，可以連接到一個(gè)已經(jīng)運(yùn)行并且發(fā)生錯(cuò)誤的目標(biāo)系統(tǒng)之中，也可以不改變處理器寄存器的狀態(tài)，即可觀察到Linux內(nèi)核和應(yīng)用的運(yùn)行狀況并進(jìn)行調(diào)試。例如，如果一個(gè)Linux的目標(biāo)設(shè)備進(jìn)人死鎖狀態(tài)，利用JTAG調(diào)試工具，開發(fā)人員就可以在不會(huì)破壞現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的前提下與目標(biāo)系統(tǒng)連接，進(jìn)而觀察其中的Linux內(nèi)核對(duì)象、應(yīng)用運(yùn)行情況，找到引發(fā)錯(cuò)誤的線程、系統(tǒng)調(diào)用以及調(diào)用參數(shù)。在有些情況下，基于的調(diào)試工具根本無(wú)法使用，而基于JTAG的調(diào)試工具卻可以簡(jiǎn)化調(diào)試工作，加快調(diào)試進(jìn)度。

Wind River基于JTAG的Linux調(diào)試工具

Wind River推出的基于JTAG的OCD(On-Chip Debugging，片上調(diào)試)解決方案運(yùn)行在符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Eclipse平臺(tái)上，為嵌入式Linux設(shè)備提供了先進(jìn)的基于JTAG的調(diào)試功能特性。

Workbench OCD主要支持Wind River Linux。不過，對(duì)于開發(fā)者自行獲得的Linux或者半導(dǎo)體廠商提供的Linux版本，Wind River也可提供片上調(diào)試功能，也為 Linux提供基于JTAG的內(nèi)核及用戶模式調(diào)試。Wind River調(diào)試解決方案還支持廣泛的目標(biāo)硬件，包括先進(jìn)的多核處理器。它還支持移動(dòng)終端設(shè)備市場(chǎng)上所有最新的主流處理器，實(shí)現(xiàn)各種量身定制的增強(qiáng)功能特性，使設(shè)備軟件和硬件的開發(fā)調(diào)試變得更加簡(jiǎn)單、更加直觀。

Workbench實(shí)現(xiàn)了與Eclipse全整合，并且通過在Workbench基于Eclipse的環(huán)境中加入新的視圖和功能模塊，進(jìn)一步加強(qiáng)了IDE的支持。

目前，大多數(shù)移動(dòng)終端設(shè)備都采用了多處理內(nèi)核，對(duì)很多片上調(diào)試解決方案都造成很大的挑戰(zhàn)。JTAG Server和JTAG Accelerator技術(shù)提供了面向多內(nèi)核處理器的高速JTAG調(diào)試能力。JTAG Accelerator技術(shù)支持當(dāng)前最復(fù)雜的32位和64位處理器，實(shí)現(xiàn)了JTAG帶寬利用率的最大化。JTAG Server技術(shù)則使開發(fā)人員能夠同時(shí)連接多達(dá)128個(gè)處理器，并且在單個(gè)IDE實(shí)例中動(dòng)態(tài)地調(diào)試多個(gè)處理器。

這樣，Linux開發(fā)人員可以靈活地采用JTAG連接來(lái)進(jìn)行硬件bring-up、Linux內(nèi)核、中間件和用戶模式應(yīng)用的調(diào)試，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候轉(zhuǎn)移到基于的調(diào)試方式之下，而且不論是JTAG或是模式都在同一個(gè)IDE架構(gòu)之中，這種功能可以顯著改善多個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同效率，節(jié)省排除差錯(cuò)的時(shí)間。