新型Linux開(kāi)發(fā)工具應對下一代嵌入式系統設計挑戰

Arriba Debugger從一開(kāi)始就計劃為調試嵌入式 Linux 提供全面方案。VMON2取代了GDBSERVER 和 KGDB，是一種運行于嵌入式 Linux 目標的、動(dòng)態(tài)可加載、基于需求的調試代理。通過(guò)與主機上的 Arriba Debugger 通信，從用戶(hù)級線(xiàn)程到靜態(tài)內核，VMON2 可實(shí)現 Linux 目標完全可視性。VMON2的存儲器占位面積很小，即使在加載時(shí)，它對運行系統的性能影響也幾乎無(wú)法覺(jué)察。VMON2 在目標上的空間小于 250KB，能通過(guò)單以太網(wǎng)連接到目標平臺進(jìn)行端到端的調試。

圖3: Arriba 解決方案。

問(wèn)題 1 C 可加載模塊

通過(guò) Arriba Debugger，當某一特性的內核模塊加載到目標時(shí)，VMON2 可進(jìn)行配置，并向主機發(fā)送信號。接到這個(gè)信號后，Arriba Debugger 會(huì )自動(dòng)且正確地加載各自模塊的符號信息，并對模塊初始化功能的入口點(diǎn)進(jìn)行位置控制?，F在，用戶(hù)可以通過(guò)高速以太網(wǎng)連接對有問(wèn)題的模塊進(jìn)行充分調試控制。與傳統Linux內核和模塊的調試不同，VMON2不預先占用內核，這對于以多數據和媒體為中心的應用而言非常關(guān)鍵。

問(wèn)題 2 C 多進(jìn)程調試；父/子進(jìn)程

在許多情況下，Linux 應用程序開(kāi)發(fā)人員需要創(chuàng )建包括多進(jìn)程的應用。這樣的進(jìn)程最初始于應用初始化程序中的一個(gè)父進(jìn)程。一個(gè)常見(jiàn)的挑戰是考慮設置子進(jìn)程斷點(diǎn)、并最終在子進(jìn)程創(chuàng )建并運行時(shí)，滿(mǎn)足這些斷點(diǎn)的需求。這聽(tīng)起來(lái)也許很簡(jiǎn)單，但對現有的嵌入式或非嵌入式 Linux 調試來(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，人工插入用于測試的代碼。這有助于將 GDBSERVER 這樣的調試工具連接到有問(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)并恢復調試。

問(wèn)題 3 C 調試內核驅動(dòng)程序、共享庫…甚至已發(fā)布的產(chǎn)品內核

根據應用的范圍和寬度，Linux 調試的“問(wèn)題區域”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。編程人員和現場(chǎng)應用工程師需要能診斷和修復那些出現在產(chǎn)品中，并已被部署到現場(chǎng)的缺陷。在這種情況下，目標平臺取決于嚴格限制的調試和通信接入。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，因此，它能夠以極少的入侵有效調試并診斷系統。

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 公司之間合作的結果。

MIPS Navigator ICS中是一個(gè)功能豐富的Eclipse CDT環(huán)境，是專(zhuān)為MIPS架構定制的。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)代碼必需的預期功能。MIPS Navigator ICS還集成了對所有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)生在目標中的所有Linux事件，根據時(shí)間順序用圖表顯示事件。Arriba LEA收集并提供大量關(guān)于Linux系統的信息，包括進(jìn)程和線(xiàn)程間的上下文切換、信號和共用運行時(shí)間。LEA的存儲器占位面積小，幾乎不影響CPU周期，因此對于自主開(kāi)發(fā)和現場(chǎng)服務(wù)而言都是理想的性能分析和調試工具。

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可以檢測外部事件延遲、響應時(shí)間，甚至是運行中的系統所出現的每個(gè)事件負載。該信息也可通過(guò)“原始”格式顯示，易于導入Microsoft Excel進(jìn)行其他后處理和分析。

終端用戶(hù)的應用各不相同，同一組織內的每個(gè)開(kāi)發(fā)人員或團隊可能采用LEA系統的不同方面。這就需要開(kāi)放端分析工具具有高度可定制的設計能力。通過(guò)創(chuàng )建和配置各自插入LEA的內核模塊，開(kāi)發(fā)人員可輕易且迅速地對其應用和系統進(jìn)行觀(guān)察。LEA采用與VMON2相同的測試技術(shù)(instrumentation technology)，這意味著(zhù)不需要調試補丁或對Linux內核進(jìn)行專(zhuān)門(mén)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)全面而強大的Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境，有助于縮短客戶(hù)產(chǎn)品上市時(shí)間，同時(shí)使開(kāi)發(fā)人員能夠實(shí)現優(yōu)秀的代碼質(zhì)量。