随着计算机硬件和软件技术的飞速发展,嵌入式系统的硬件规模和性能得到了极大的提高。相应的,嵌入式软件的复杂性和规模也日益提高。同时,嵌入式系统的特殊性决定了运行在其上的系统软件和应用软件必须精简高效,稳定可靠。这使得嵌入式软件的开发在整个嵌入式系统开发过程中所占的比重越来越高,软件性能对整个产品的质量起到了决定性的作用。因此嵌入式开发者迫切需要一种针对嵌入式领域的性能分析工具来分析嵌入式软件性能,提高其质量。本文研究了嵌入式软件性能分析的基本原理,对当今主流的专业嵌入式性能分析工具及其实现方法进行分析,其中重点研究了GNU组织的性能分析工具gprof。在对gprof的工作原理进行细致分析的基础上,总结其不足之处。然后,重点针对其在性能数据的获取、性能数据的处理以及人机界面三方面的不足进行深入研究。基于上述关键技术的研究,本文以gprof为切入点,在完全理解其关键技术的基础上,结合实际情况确定了技术路线,设计和实现了一种全新的嵌入式性能分析工具EM-Profiler。在性能数据获取方面,本文在EM-Profiler中设计了一种嵌入式动态探测框架EM-DDF和嵌入式动态探针EM-DP实现性能数据的收集,并且实现了多种专用探针收集特定类型的性能数据。在性能数据的处理方面,在EM-Profiler中首先设计新的嵌入式通信协议,实现性能数据在宿主机和目标机之间的高效传输,并且设计新的通信模块,实现多宿主机同时对多异构目标机进行性能分析;其次采用朴素贝叶斯分类算法对性能数据进行分类;最后设计一种多层次灰色性能评价方法对整个嵌入式系统的性能进行评价。之后将EM-Profiler以标准插件的形式集成到Eclipse集成开发环境中,提高EM-Profiler的易用性、可移植性和扩展性。然后通过对EM-Profiler的功能和性能的评估,并将其应用在实际的开发过程中,证明了EM-Profiler的可用性和实用性。最后,总结了课题的研究成果,指明了下一步研究工作的方向。