Linux虛擬調試系統(tǒng)關鍵技術的研究與實現.pdf

1、目前Linux內核開發(fā)工作的工程師們始終沒有能找到一種高效、快捷的調試方法。這當然與Linux內核的開源性有關。內核開發(fā)者可以根據自己需要來修改內核,這種修改打破了內核的統(tǒng)一。要實現一種適合所有修改內核的調試工具顯然不合適,同時由于調試的意圖也不一樣(查看關鍵變量值或狀態(tài)、執(zhí)行某個邏輯過程、給測試人員使用)要實現統(tǒng)一的調試工具就更加困難。目前常用的Linux內核調試方法有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。它調試手段單一,無法動態(tài)調試一些關鍵邏輯過程,和用戶的交互性差。Kdb無法直接使用到裁減過的Linux內核上。Kprobes工具軟件使用復雜,且對使用者要求高。同時對該工具使用需要有一定時間、和經驗的積累。Kgdb軟件適合遠程調試,需要兩臺機器才能搭建好環(huán)境,占用過多資源。
　　 本文根據實際的工程項目需求,結合Linux內核虛擬文件系統(tǒng)和SCSI中層的軟件設計原則提出了VTLS

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

4、者提供的調試手冊通過執(zhí)行對應的調試命令快速排查問題,找出問題的根源,這會大大降低產品的后期維護成本。VTLS系統(tǒng)的KVTM(Kernel VirtualTest Module)設計采用獨立性的思想,通過降低和被調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目中發(fā)揮其高效的優(yōu)勢。被調試模塊只需要調用KVTM的注冊函數和注銷函數就可以完成向VTLS添加調試命令和注銷命令的功能。VTLS系統(tǒng)的UVTM(Ljser V