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ITSET的简单介绍 |
2012-05-05 |
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最近GDB社区在讨论给GDB中增加ITSET的功能，这是很重要的功能，会GDB的功能，特别是多线程/多进程方面，有一个巨大的进步 (截止到2012年5月6日，ITSET功能还没有进入到GDB的 CVS)。
ITSET是什么？
ITSET是 Inferior（在GDB中，一个被调试程序的进程可以认为是一个Inferior/Thread SET 的简称。ITSET的概念本身很简单，就是一个Inferior/Thread的集合，然后有了这样的集合以后，调试器的_操作范围_都局限于用户设定的ITSET中。我后边会介绍 调试器的操作范围的具体含义，其实也很容易理解。ITSET在别的场合，也有不同但是类似的名字，比如，ptset (process/thread set) 或者 ptc set (process/thread/core set)。在HPDF (High Performance Debugging Forum) spec 中，叫做ptset。TotalView 中的实现也叫做ptset。每个实现的细节语法和功能和 HPDF spec 有一些出入，但是大体上都一样的。
调试的操作范围，其实，就是一个命令对被调试程序的影响范围。假如调试器正在调试两个进程，p1 和 p2。每个进程又有三个进程，t11, t12，t13 和 t21，t22，t23。如果你是一个调试器的设计者，当实现如下命令的时候，你就需要考虑命令的操作范围了，
break foo 假如两个进程都有foo这个符号，那么断点是插入到两个进程里边呢，还是仅仅插入到当前进程里边？也就是说，这个命令的操作范围是当前进程呢还是所有进程。当然，还可以有更加细致的控制范围，比如，现在有100个进程，我想断点只插入到若干几个进程中。
break bar 假如只有一个进程有这个符号，理所当然这个断点就只插入到那一个进程中。当进程中的一个线程触发断点的时候，应该有哪些线程受到影响呢？这里又有一个范围的问题，需要设计者考虑。p1进程中的t11触发了线程，调试器应该让那几个线程停止下来？调试器的设计者，有如下几个选择
只停止t11。因为就是它触发了断点，其它线程和进程继续运行
停止p1中的所有线程。因为它的一个线程触发了断点
停止p1和p2中的所有线程。这样虽然有些不可思议，但是的确是一种选择
其实还有很多别的选择，这里就不罗列了。在以前的调试器设计中，往往都是选定一种控制范围。
continue 运行这个命令，就是resume已经停止了的线程或者进程继续执行。这里也有不同的范围考虑。如果当前进程p1中，t11 和 t12 已经停止，进程p2 的t21 停止。当前线程是t11。如果运行continue命令，调试器作者可以选择，要么仅仅resume t11，或者resume p1中的所有stopped的线程，或者resume所有停止的线程。
上边的这些例子，就是想说，面对多进程多线程的挑战的时候，调试器需要能够灵活的控制每个命令的范围，而描述这个范围的就是ITSET，但是，如何能够是调试器能够按照ITSET的内容，来准确的控制线程和进程，就是调试器自己的事情了，这也就是现在GDB要做的事情。
ITSET是什么样子的？
如上边介绍，ITSET就是一个线程 进程 核 的集合，所以语法和现有的数学集合很像。”-” 是范围，比如 “t1-4″ 线程1到4，”,” 是或操作 “.” 是与操作等等。这里不详细介绍ITSET的语法，因为每个实现对ITSET都有一些微小的修改。我下来会给一些例子，让大家感受一下ITSET，
i1.t1-4 inferior 1中的thread 1到4
i1.t1,i2.t2 inferior 1中的thread 1 或者 inferior 2 中的thread 2
running.c0 所有在core 0上处于running 状态的线程
有了这样的语法，我们就能轻松灵活的控制命令的范围了。
用ITSET控制命令范围
在将来的GDB实现中，可能是用 itfocus 命令来控制某个命令的作用范围的。
itfocus ITSET command
比如，可以这样控制命令的范围 （下边的例子中的命令还不存在于GDB中）
itfocus i1.t1-2 trace foo在函数foo上设置tracepoint，但是只有对inferior 1中的 t1和t2 有效。也就是说，这个tracepoint是 thread specific的。
itfocus t1-2 p/x var打印变量var在线程 t1 和 t2 的value的value。如果var是一个局部变量，线程t1和t2若在不同的stack上，var的value是不一样的。
itfocus stopped.~t1-2 stepi让除了t1 t2 的所有处于stopped状态的线程单步执行一条指令。
这样的例子会有很多，大家应该能够从这样的例子里边，感受到ITSET对调试器的提高。
结束语
本文介绍了可能在GDB出现的新功能ITSET，以及ITSET的简单语法，初步体现了ITSET的灵活和强大。有了ITSET的GDB，将会对线程 进程的控制和命令 有更加细粒度，使用起来更加灵活。但是，这样的灵活性本身并没有解决多线程程序的复杂，相反，这样的灵活性，可能是用户更加的困惑。总之，ITSET只是一个手段， 还是需要用户来自己解决自己的问题。当程序的线程数目和处理器的core的数目继续增长，纵然有ITSET，用户也是无能为力。所以，更加智能的分析，才是用户更需要的。