新型Linux開(kāi)發(fā)工具應(yīng)對(duì)下一代嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

Arriba Debugger從一開(kāi)始就計(jì)劃為調(diào)試嵌入式 Linux 提供全面方案。VMON2取代了GDBSERVER 和 KGDB，是一種運(yùn)行于嵌入式 Linux 目標(biāo)的、動(dòng)態(tài)可加載、基于需求的調(diào)試代理。通過(guò)與主機(jī)上的 Arriba Debugger 通信，從用戶級(jí)線程到靜態(tài)內(nèi)核，VMON2 可實(shí)現(xiàn) Linux 目標(biāo)完全可視性。VMON2的存儲(chǔ)器占位面積很小，即使在加載時(shí)，它對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的性能影響也幾乎無(wú)法覺(jué)察。VMON2 在目標(biāo)上的空間小于 250KB，能通過(guò)單以太網(wǎng)連接到目標(biāo)平臺(tái)進(jìn)行端到端的調(diào)試。

圖3: Arriba 解決方案。

問(wèn)題 1 C 可加載模塊

通過(guò) Arriba Debugger，當(dāng)某一特性的內(nèi)核模塊加載到目標(biāo)時(shí)，VMON2 可進(jìn)行配置，并向主機(jī)發(fā)送信號(hào)。接到這個(gè)信號(hào)后，Arriba Debugger 會(huì)自動(dòng)且正確地加載各自模塊的符號(hào)信息，并對(duì)模塊初始化功能的入口點(diǎn)進(jìn)行位置控制?，F(xiàn)在，用戶可以通過(guò)高速以太網(wǎng)連接對(duì)有問(wèn)題的模塊進(jìn)行充分調(diào)試控制。與傳統(tǒng)Linux內(nèi)核和模塊的調(diào)試不同，VMON2不預(yù)先占用內(nèi)核，這對(duì)于以多數(shù)據(jù)和媒體為中心的應(yīng)用而言非常關(guān)鍵。

問(wèn)題 2 C 多進(jìn)程調(diào)試；父/子進(jìn)程

在許多情況下，Linux 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員需要?jiǎng)?chuàng)建包括多進(jìn)程的應(yīng)用。這樣的進(jìn)程最初始于應(yīng)用初始化程序中的一個(gè)父進(jìn)程。一個(gè)常見(jiàn)的挑戰(zhàn)是考慮設(shè)置子進(jìn)程斷點(diǎn)、并最終在子進(jìn)程創(chuàng)建并運(yùn)行時(shí)，滿足這些斷點(diǎn)的需求。這聽(tīng)起來(lái)也許很簡(jiǎn)單，但對(duì)現(xiàn)有的嵌入式或非嵌入式 Linux 調(diào)試來(lái)說(shuō)尚未獲得支持。作為一個(gè)變通辦法，開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常在由一個(gè)最初設(shè)為“真”變量選通的無(wú)限循環(huán)子進(jìn)程中，人工插入用于測(cè)試的代碼。這有助于將 GDBSERVER 這樣的調(diào)試工具連接到有問(wèn)題的子進(jìn)程，將選通變量值變?yōu)椤凹佟眮?lái)解除循環(huán)并恢復(fù)調(diào)試。

問(wèn)題 3 C 調(diào)試內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序、共享庫(kù)…甚至已發(fā)布的產(chǎn)品內(nèi)核

根據(jù)應(yīng)用的范圍和寬度，Linux 調(diào)試的“問(wèn)題區(qū)域”范圍可能涉及很廣。Arriba Debugger 為將來(lái)可能發(fā)生的問(wèn)題提供了一個(gè)徹底的解決方案。編程人員和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師需要能診斷和修復(fù)那些出現(xiàn)在產(chǎn)品中，并已被部署到現(xiàn)場(chǎng)的缺陷。在這種情況下，目標(biāo)平臺(tái)取決于嚴(yán)格限制的調(diào)試和通信接入。作為可加載模塊，VMON2 可進(jìn)行配置來(lái)啟動(dòng)已經(jīng)部署的系統(tǒng)，因此，它能夠以極少的入侵有效調(diào)試并診斷系統(tǒng)。

Navigator集成元件套件(ICS)

MIPS 科技新發(fā)布了 MIPS Navigator集成元件套件(ICS)。Arriba Linux Debugger作為 MIPS Navigator ICS 的一個(gè)插件程序現(xiàn)可直接從 MIPS 科技獲得。這種無(wú)縫集成是 MIPS 科技和 Viosoft 公司之間合作的結(jié)果。

MIPS Navigator ICS中是一個(gè)功能豐富的Eclipse CDT環(huán)境，是專為MIPS架構(gòu)定制的。另外，MIPS Navigator ICS 還包含最新的基于GNU的MIPS工具鏈CodeSourcery SG++，以及全部開(kāi)發(fā)代碼必需的預(yù)期功能。MIPS Navigator ICS還集成了對(duì)所有MIPS科技的處理器IP的支持，包括PDTrace和EJTAG探針技術(shù)。

此外，開(kāi)發(fā)人員還可利用另一款新的分析工具Arriba Linux Event Analyzer(LEA)，它也是MIPS Navigator ICS的一個(gè)插件程序。這款工具可捕捉發(fā)生在目標(biāo)中的所有Linux事件，根據(jù)時(shí)間順序用圖表顯示事件。Arriba LEA收集并提供大量關(guān)于Linux系統(tǒng)的信息，包括進(jìn)程和線程間的上下文切換、信號(hào)和共用運(yùn)行時(shí)間。LEA的存儲(chǔ)器占位面積小，幾乎不影響CPU周期，因此對(duì)于自主開(kāi)發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)而言都是理想的性能分析和調(diào)試工具。

圖4: Linux Event Analyzer (LEA) ICS視圖。

圖4顯示了一個(gè)LEA屏幕顯示的例子。LEA可以檢測(cè)外部事件延遲、響應(yīng)時(shí)間，甚至是運(yùn)行中的系統(tǒng)所出現(xiàn)的每個(gè)事件負(fù)載。該信息也可通過(guò)“原始”格式顯示，易于導(dǎo)入Microsoft Excel進(jìn)行其他后處理和分析。

終端用戶的應(yīng)用各不相同，同一組織內(nèi)的每個(gè)開(kāi)發(fā)人員或團(tuán)隊(duì)可能采用LEA系統(tǒng)的不同方面。這就需要開(kāi)放端分析工具具有高度可定制的設(shè)計(jì)能力。通過(guò)創(chuàng)建和配置各自插入LEA的內(nèi)核模塊，開(kāi)發(fā)人員可輕易且迅速地對(duì)其應(yīng)用和系統(tǒng)進(jìn)行觀察。LEA采用與VMON2相同的測(cè)試技術(shù)(instrumentation technology)，這意味著不需要調(diào)試補(bǔ)丁或?qū)inux內(nèi)核進(jìn)行專門編譯。

Arriba Linux Debugger、Arriba LEA 和 MIPS Navigator ICS 的組合為MIPS開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)全面而強(qiáng)大的Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境，有助于縮短客戶產(chǎn)品上市時(shí)間，同時(shí)使開(kāi)發(fā)人員能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀的代碼質(zhì)量。