Linux虛擬調(diào)試系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前Linux內(nèi)核開發(fā)工作的工程師們始終沒有能找到一種高效、快捷的調(diào)試方法。這當(dāng)然與Linux內(nèi)核的開源性有關(guān)。內(nèi)核開發(fā)者可以根據(jù)自己需要來修改內(nèi)核,這種修改打破了內(nèi)核的統(tǒng)一。要實(shí)現(xiàn)一種適合所有修改內(nèi)核的調(diào)試工具顯然不合適,同時(shí)由于調(diào)試的意圖也不一樣(查看關(guān)鍵變量值或狀態(tài)、執(zhí)行某個(gè)邏輯過程、給測(cè)試人員使用)要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)試工具就更加困難。目前常用的Linux內(nèi)核調(diào)試方法有printk,kdb,kprobes,kgdb。其中printk是

2、用戶通過在代碼中增加打印信息來查看程序的執(zhí)行情況。它調(diào)試手段單一,無法動(dòng)態(tài)調(diào)試一些關(guān)鍵邏輯過程,和用戶的交互性差。Kdb無法直接使用到裁減過的Linux內(nèi)核上。Kprobes工具軟件使用復(fù)雜,且對(duì)使用者要求高。同時(shí)對(duì)該工具使用需要有一定時(shí)間、和經(jīng)驗(yàn)的積累。Kgdb軟件適合遠(yuǎn)程調(diào)試,需要兩臺(tái)機(jī)器才能搭建好環(huán)境,占用過多資源。
　　 本文根據(jù)實(shí)際的工程項(xiàng)目需求,結(jié)合Linux內(nèi)核虛擬文件系統(tǒng)和SCSI中層的軟件設(shè)計(jì)原則提出了VTLS

3、(Virtual Test Layer Symem)。VTLS以一種統(tǒng)一和具體內(nèi)核版本無關(guān)調(diào)試方式提供給開發(fā)者、測(cè)試者、維護(hù)者使用。它能夠讓內(nèi)核模塊開發(fā)者自己決定需要的調(diào)試點(diǎn),并在軟件運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)執(zhí)行調(diào)試代碼,即時(shí)向用戶輸出調(diào)試結(jié)果。開發(fā)者自己決定用戶態(tài)下的輸入命令,并且支持多內(nèi)核模塊的調(diào)試。該系統(tǒng)同時(shí)向測(cè)試人員提供測(cè)試接口,測(cè)試人員只需要在用戶態(tài)下執(zhí)行相關(guān)命令行就可以調(diào)用內(nèi)核相關(guān)例程,并即時(shí)查看執(zhí)行結(jié)果。軟件后期的維護(hù)者可以根據(jù)開發(fā)

4、者提供的調(diào)試手冊(cè)通過執(zhí)行對(duì)應(yīng)的調(diào)試命令快速排查問題,找出問題的根源,這會(huì)大大降低產(chǎn)品的后期維護(hù)成本。VTLS系統(tǒng)的KVTM(Kernel VirtualTest Module)設(shè)計(jì)采用獨(dú)立性的思想,通過降低和被調(diào)試模塊間的耦合度提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使得VTLS系統(tǒng)能夠在大型的工程項(xiàng)目中發(fā)揮其高效的優(yōu)勢(shì)。被調(diào)試模塊只需要調(diào)用KVTM的注冊(cè)函數(shù)和注銷函數(shù)就可以完成向VTLS添加調(diào)試命令和注銷命令的功能。VTLS系統(tǒng)的UVTM(Ljser V