Отладьте S-функции MEX C

Об отладке C S-функции MEX

Этот раздел обеспечивает высокоуровневые советы о том, как отладить S-функции MEX C в среде Simulink^® и использовании стороннего программного обеспечения. Следующие списки подсвечивают некоторые более распространенные ошибки, сделанные при записи S-функции. Для более детального анализа используйте отладчик, которому предоставляют ваш компилятор C.

Примеры в конце этого раздела show, как отладить S-функцию MEX C в процессе моделирования, с помощью стороннего программного обеспечения.

Первый пример использует Microsoft^® Visual C ++^®.NET (версия 7.0) среда.
Второй пример отлаживает S-функцию на платформе Open Group UNIX^®.

Обратитесь к своей документации компилятора для получения дополнительной информации об отладке файлов.

Отладьте в окружении Simulink

Прежде чем вы начнете, убедитесь, что у вас есть хорошее понимание того, как записать S-функции C и необходимые методы коллбэка. Для помощи:

Считайте раздел Available S-Function Implementations, чтобы определить, реализовали ли вы свою S-функцию с помощью самого соответствующего метода.

Используйте блок S-Function Builder, чтобы сгенерировать простые S-функции и изучить содержимое исходных файлов.
Смотрите модели S-функции в качестве примера, доступные в sfundemos. Папка matlabroot/simulink/src (открытый) содержит исходные файлы S-функции для этих моделей.

Если ваша S-функция не компилирует, сначала гарантируйте что mex команда правильно сконфигурирована, и ваша S-функция включает все необходимые файлы:

Запустите mex -setup гарантировать, что ваш компилятор правильно установлен.
Подтвердите, что вы передаете все исходные файлы, необходимые вашей S-функции к mex команда.
Проверяйте, что эти дополнительные исходные файлы находятся на пути MATLAB^®.
Убедитесь, что ваша S-функция включает simstruc.h заголовочный файл. Если вы получаете доступ к унаследованному коду, убедитесь, что любые заголовочные файлы, необходимые тому коду, также включены в вашу S-функцию.
Убедитесь, что ваша S-функция не включает simstruc_types.h или rtwtypes.h заголовочные файлы. Они Simulink и заголовочные файлы Simulink Coder™ автоматически включены для вас. Если вы компилируете свою S-функцию как файл MEX для симуляции, включая rtwtypes.h файл приводит к ошибкам.

Если mex команда компилирует вашу S-функцию, но ваша S-функция не симулирует, или симуляция приводит к неправильным результатам, смотрите свой исходный код S-функции, чтобы гарантировать что:

Вы не перезаписываете важную память
Вы не используете неинициализированных переменных

Следующая таблица описывает дополнительные общие построения S-функции, которые могут привести к ошибкам компиляции и симуляции.

Делает вашу S-функцию...	Lookfor...
Используйте `for` циклы, чтобы присвоить память?	Экземпляры, где ваша S-функция может непреднамеренно присвоить значения за пределами границ массивов.
Использовать глобальные переменные?	Местоположения в коде, где глобальные переменные могут быть повреждены. Если у вас есть несколько экземпляров вашей S-функции в модели, они могут переписать ту же ячейку памяти.
Выделить память?	Память ваша S-функция не освобождает. Всегда освобождайте память ту свою S-функцию, выделяет, с помощью `malloc` и `free` команды, чтобы выделить и освободить память, соответственно.
Имеет прямое сквозное соединение?	Неправильная прямая проходная установка флага в вашей S-функции. S-функция может получить доступ к своим входным параметрам в `mdlOutputs` метод, только если это указывает, что входные порты имеют прямое сквозное соединение. Доступ к входным сигналам в `mdlOutputs` когда входной порт прямой проходной флаг установлен в `false` приводит к неопределенному поведению. Чтобы проверять, есть ли у вас прямой проходной флаг неправильно набор, можно включить свойство `TryForcingSFcnDF` модели использование команды set_param(model_name,'TryForcingSFcnDF','on') Эта команда указывает что все S-функции в модели `model_name` имейте прямой проходной флаг `true` для всех их входных портов. После того, как вы включаете это свойство, если ваша симуляция производит правильные ответы, не вызывая алгебраический цикл, одна из ваших S-функций в модели потенциально установила неправильный прямой проходной флаг. Консультируйтесь относительно прямого сквозного соединения в `sfuntmpl_doc.c` для получения дополнительной информации о диагностировании прямых проходных ошибок.
Доступ к входным сигналам правильно?	Экземпляры в коде, где ваша S-функция использует неправильные макросы, чтобы получить доступ к входным сигналам, например, при доступе к несмежному сигналу. Несмежные сигналы заканчиваются, когда порт S-входного-параметра-функции питается Селекторным блоком, который выбирает любой элемент векторного сигнала. Для несмежных входных сигналов используйте следующие команды: // In mdlInitializeSizes ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 0, 0); // In mdlOutputs, access the inputs using InputRealPtrsType uPtrs1 = ssGetInputPortRealSignalPtrs(S,0); Для непрерывных входных сигналов используйте следующие команды: // In mdlInitializeSizes ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 0, 1); // In mdlOutputs, access the inputs using const real_T u0 = (const real_T) ssGetInputPortSignal(S,0); /* If ssSetInputPortRequiredContiguous is 0, ssGetInputPortSignal returns an invalid pointer.*/

Отладка методов

Можно использовать следующие методы в дополнительной помощи отладить S-функцию.

Скомпилируйте S-функцию в режиме отладки с помощью -g опция для mex команда. Это активирует дополнительные опции диагностики, которые называются только, когда вы компилируете свою S-функцию в режиме отладки.

Поместите ssPrintf операторы в ваших методах коллбэка, чтобы гарантировать, что они запускаются и что они выполняются в порядке, который вы ожидаете. Кроме того, используйте ssPrintf операторы, чтобы распечатать возвращаемые значения к командной строке MATLAB, чтобы проверять, производит ли ваш код ожидаемые результаты.
Введите feature memstats в командной строке MATLAB, чтобы запросить использование памяти.
Используйте инструмент Comparisons папки MATLAB File & или другое текстовое приложение дифференцирования, чтобы искать текстовые изменения в различных версиях вашей S-функции. Это может помочь вам определить местоположение изменений, которые отключили S-функцию, которая ранее скомпилировала и запустила. Смотрите Сравнивают Файлы и Папки и Файлы Слияния (MATLAB) для получения инструкций относительно того, как использовать инструмент Comparisons папки File &.
Используйте настройки на диалоговом окне Configuration Parameters, чтобы проверять на проблемы памяти.
- Установите диагностику Solver data inconsistency на warning.
- Установите диагностику Array bounds exceeded на warning или error (См. Границы Проверки Массивов для получения дополнительной информации о том, как использовать эту диагностику).
- Поверните Повторное использование памяти (Simulink Coder) оптимизация прочь.
Отделитесь алгоритм S-функции от его интерфейса Simulink затем используют Разработчика S-функции, чтобы сгенерировать новый интерфейс Simulink для алгоритма. Разработчик S-функции гарантирует, что интерфейс реализован в самом сопоставимом методе.

Отладьте Используя стороннее программное обеспечение

Можно отладить и профилировать фрагмент алгоритма S-функции с помощью стороннего программного обеспечения, если вы разделяете алгоритм от интерфейса Simulink S-функции. Вы не можете отладить и профилировать интерфейс S-функции с механизмом Simulink, потому что код интерфейса Simulink не поставляется с продуктом.

Можно дополнительно использовать стороннее программное обеспечение, чтобы отладить S-функцию в процессе моделирования, как показано в следующем двум примерам. Эти примеры используют модель Simulink sfcndemo_timestwo и S-функция MEX C timestwo.c.

Отладка C S-функции MEX Используя среду.NET Microsoft Visual C++

Прежде, чем начать пример, сохраните файлы sfcndemo_timestwo и timestwo.c в вашу рабочую папку.

Откройте модель Simulink sfcndemo_timestwo.
Создайте версию файла MEX, который можно отладить путем компиляции файла C с помощью mex команда с -g опция.
```
mex -g timestwo.c
```
-g опция создает исполняемый timestwo.mexw64 с включенной отладочной информацией. На данном этапе можно хотеть симулировать sfcndemo_timestwo модель, чтобы гарантировать его запускается правильно.
Не выходя из среды MATLAB, запустите Microsoft Development Environment.
Из панели меню Microsoft Development Environment выберите Tools > Debug Processes.
В диалоговом окне Processes, которое открывается, выберите MATLAB.exe процесс в Available Processes перечисляет и нажимает Attach.
В диалоговом окне Attach to Process, которое открывается, выберите Native в списке типов программы и нажмите OK. Необходимо теперь быть привязаны к процессу MATLAB.
Нажмите Close на диалоговом окне Processes.
Очистите MEX-функции в MATLAB с помощью clear команда.
```
clear mex
```
В меню Microsoft Development Environment File выберите Open > File. Выберите timestwo.c исходные файлы от файлового браузера, который открывается.
Установите точку останова на желаемой строке кода путем щелчка правой кнопкой по линии и выбора Insert Breakpoint из контекстного меню. Если вы ранее не запустили модель, точка останова может обнаружиться с вопросительным знаком, указав, что исполняемый файл не загружается. Впоследствии выполнение модели загружает .mexw32 файл и удаляет вопросительный знак из точки останова.
Запустите симуляцию с sfcndemo_timestwo Модель Simulink. Вы должны запускать S-функцию в Microsoft Development Environment и можете отладить файл в той среде.

Отладка C S-функции MEX на открытых платформах UNIX группы

Прежде, чем начать пример, сохраните файлы sfcndemo_timestwo и timestwo.c в вашу рабочую папку.

Создайте версию файла MEX для отладки:

Откройте модель Simulink sfcndemo_timestwo.
Создайте версию файла MEX, который можно отладить путем компиляции файла C с помощью mex команда с -g опция:
```
mex -g timestwo.c
```
-g опция создает исполняемый timestwo.mexa64 с включенной отладочной информацией.
Симулируйте sfcndemo_timestwo модель, чтобы гарантировать его запускается правильно.
Выйдите из среды MATLAB.

Отладьте файл MEX:

Запустите среду MATLAB в режиме отладки с помощью этой команды:
```
matlab -D<nameOfDebugger>
```
-D отметьте запускает среду MATLAB в заданном отладчике. Например, чтобы использовать gdb средство отладки на платформе Linux^®, введите эту команду.
```
matlab -Dgdb
```
Если отладчик загрузил, продолжите загружать среду MATLAB путем ввода run в отладчике запрашивают (gdb).
```
run -nodesktop
```
```
Starting program: matlab
...
```
Примечание
Отладчик может остановиться на побочных сигналах нарушения сегментации, которые следуют из взаимодействий с базовой Виртуальной машиной Java^® (JVM™). Можно проигнорировать эти сообщения и продолжить, с помощью cont команда. Если вы не отлаживаете сигналы нарушения сегментации и хотите подавить эти сообщения, введите команду handle SIGSEGV nostop noprint pass.
Откройте sfcndemo_timestwo Модель Simulink.
Нажмите Ctrl+C, чтобы открыть отладчик.
В (gdb) подсказка, набор устанавливает точки останова в исходном коде, например:
```
break timestwo.c:37
```
```
Breakpoint 1 (timestwo.c:37) pending
(gdb)
```
В (gdb) запросите, введите cont команда, чтобы продолжиться.
```
cont
```
Используйте свои стандартные программы отладчика, чтобы отладить S-функцию. Для получения дополнительной информации смотрите gdb документация, которая является частью вашей документации по операционной системе.

Документация