Отладка операционной системы

Отладка ядра Hard , Потому что вы, вероятно, не можете полагаться на разбивку машины, чтобы пообщаться, что происходит. Кроме того, неправильные коды, вероятно, в страшных местах, таких как обработчики прерываний.

Существует четыре основных метода отладки операционной системы которого я знаю:

1. Проверка здравоохранения вместе с выходом на экран.

   Ядра паникеры на Linux (, известные как «упс» Es ), являются отличным примером этого. Люди Linux написали функцию, которая распечатала бы то, что они могут узнать (включая трассировку стека), а затем остановиться все .

   Даже предупреждения полезны. Linux имеет охранники, созданные для ситуаций, когда вы можете случайно спать в обработчике прерывания. Функция MUTEX_LOCK , например, проверит (в Mixe_sleep ), независимо от того, находится ли вы в небезопасном контексте и распечатаете трассировку стека, если вы находитесь.

2. Отладки

   Традиционно под отладкой все компьютер делает компьютер на последовательной линии на стабильную тестовую машину. С появлением виртуальных машин вы можете теперь провести одну серийный линейку выполнения VM в другую программу на одной физической машине, которая является супер удобной. Естественно, однако, это требует, чтобы ваша операционная система опубликовала, что она делает, и ждать отладчика подключения. KGDB (Linux) и Windbg (Windows) - некоторые такие отладки в ОС. VMware Явно поддерживает эту историю .

   Совсем недавно разработчики VM выяснили, как отладки ядра без последовательной линии или расширений ядра. VMware внедрил это в их недавнем.

   Проблема с отладкой в ​​операционной системе (в моей голове) связана с принципом принципом неопределенности . Прерывания (где большинство ваших жестких ошибок обязательно будут) являются асинхронными, частыми и недетерминистными. Если ваша ошибка относится к перекрытию двух прерываний в определенном виде, вы не будете , выставляют его с отладчиком; Ошибка, вероятно, даже не произойдет. Тем не менее, это может, а затем отладчик может быть полезен.

3. Детерминированное воспроизведение

   Когда вы получите ошибку, которая, похоже, появляется только в производстве, вы желаете, чтобы вы могли записать, что произошло и воспроизвести его, как камера безопасности. Благодаря профессор, который я знал в Иллинойсе , теперь вы можете сделать это на виртуальной машине VMware. VMware и родственные люди описывают все это лучше, чем я могу, и они дают то, что выглядит как хорошая документация .

   Детерминированное воспроизведение является совершенно новым на сцене, поэтому до сих пор я не знаю о каких-либо особенно идиоматических целях использования. Они говорят, что это должно быть особенно полезно для ошибок безопасности.

4. Перемещение всего в пространстве пользователя.

   В конце концов, все еще более хрупкие в ядре, поэтому существует огромное преимущество в разработке для выполнения дизайна ядра (или Microkernel), где вы бьете компоненты режима ядра до их минимума. Для всего остального, вы можете использовать Myriad из Space DEV Tools, и вы будете намного счастливее. Предохранитель , расширение пользовательского пространства файловой системы, представляет собой канонический пример .

   Мне нравится эта последняя идея, потому что она похоже, что вы написали программу для записи. Циклический, нет?