視覺化系統模擬與偵錯

稍早撰寫短文「透過 User-Mode-Linux 來學習核心設計」(Part I / Part II)，隨後在「Intel/Marvell PXA27x的系統模擬」提出OrzLab所實做系統層面的模擬環境 (以qemu計畫的qemu-system-arm為基礎)，暫定名稱為PXAemu，這些基礎建設對於嵌入式系統開發都有其價值，諸如system prototype、進階分析，以及快速軟體開發，未來我們會增加多種硬體平台的模擬。除了系統模擬器外，視覺化的呈現與偵錯能力也相當重要，在今年一月份，已經成功整合User-Mode Linux與Insight/GDB，大略的呈現如下圖：
當時開發的平台是IA32，引入User-Mode Linux的優點是可快速分析與平台無關的Linux kernel機制，諸如記憶體管理、排程，以及網路堆疊部份。另外，上週於台中一中舉辦的「深入淺出 Hello World 」系列演講第三場，已經公開展示PXAemu與gdb整合的操作，可相當便利的進行分析與偵錯，其運作畫面如下：
以上展示透過Remote GDB連線，設定中斷點於sys_execve函式，這將會觸發於首次由kernel-mode切入user-mode的時機，也就是/sbin/init程序執行之時，當然，gdb強大的命令與功能可以輔助來對kernel作更深入的追蹤，必要時也可改變其執行時期的行為，稍後我將會試著整合PXAemu與Insight/GDB。因為Insight/GDB內建的Tcl/Tk版本老舊，在Linux下對於字型處理不雅觀且不當的XIM處理也容易讓系統崩潰，所以我動手補強並加入Xft的支援，可自行取得patch。

除了以上透過既有軟體組合的視覺化環境外，我正在進行一個全新的項目，以Qt4作為GUI library (盡可能減少Win32與Linux平台移植的技術議題)，為PXAemu開發frontend，也著手開發相容於GDB Machine Interface的GUI Debugger，如此一來，就可以輕易更換GNU Toolchain，即使是商業版本的MontaVista Consumer Electronics Edition (mvlcee) 也得以使用。