Отладка *

На работе я занимаюсь созданием PCIExpress устройств на ПЛИС. Некоторые из ПЛИС имеют встроенное PCIExpress ядро, позволяющее работать с этим интерфейсом на уровне пользовательского приложения. ПЛИС серии ECP5UM фирмы Lattice использует Soft-IP Core для реализации протокола, написанный на языке HDL, а в микросхему лишь встроен блок, отвечающий за работу физического уровня. Мне пришла в голову идея попробовать сделать PCIExpress анализатор на базе этой микросхемы.

Цены на профессиональные анализаторы не доступны простому разработчику, да и зачастую неподъёмны даже для небольших фирм. Хотя для целей диагностики и обучения возможно создание бюджетного прибора, который хоть и будет уступать профессиональному устройству, но при этом будет выполнять основные функции анализатора, удовлетворяющие большинству потребностией в вопросах отладки протокола.

В данной статье я предлагаю описание первого устройства, созданного для проверки концепции. В ней содержится краткое описание архитектуры PCIExpress, общая идея проекта, результаты реализации и тестирования первого прототипа.

Приветствую, хабраюзер! Эта история началась со странного падения Python приложения. Сначала я не придал внимания данной проблеме: приложение запущено в Openshift и периодически падает. К такому поведению может приводить всякое, например, иногда ноды обновляют, а иногда случаются аварии и тогда одну или несколько нод выводят из эксплуатации. Однако со временем проблема стала регулярной и начала проявляться некоторая закономерность. При этом в Sentry не было каких-либо ошибок. Я был полностью уверен, что это какая-то типовая проблема и ее можно быстро решить, но как же я ошибался.

В жизни каждого инженера может произойти ситуация, когда процесс его приложения «завис» и не выполняет ту работу, которую должен. Причины могут быть разные и чтобы узнать их, нужно заглянуть во внутренности процесса и расследовать, что же там происходит. Для этого, можно снять дамп и проанализировать его. Каждый такой случай уникальный, но подходы к анализу дампов — общие. В этой статье я покажу, как расследовал одну из подобных ситуаций и пришёл к неожиданным выводам.

В сети полно обзоров Chrome DevTools, которые демонстрируют многочисленные возможности этого прекрасного инструмента. DevTools настолько большие, что познать их полностью, как мне кажется, уже почти невозможно.

В этой заметке я бы хотел остановиться на различных нюансах, полезных при отладке. Какие-то из них я почерпнул в сети (например в комментариях на Хабре), до каких-то додумался сам. Надеюсь вы найдёте для себя что-нибудь полезное.

Под катом:

— Как отладить popup-ы, которые исчезают при потере фокуса
— Как убить повисший JS-цикл, не убивая вкладку
— Различные нюансы работы с breakpoint-ми
— Методы ведения войны с sourceMaps
— Перехват network-запросов
— Как отладить race-condition
— Почему стоит опасаться галочки "disable cache"
— Что делать если у вас не Hi-DPI экран?

Если ваш Спектрум пылится на полке, эта статья подскажет, как дать ему вторую жизнь, а вам — новое хобби. Возможно, вы хотели бы встретить вызов: всего лишь ~40кб памяти, включая код программы. Реализовать хорошее приложение крайне затруднительно, так как вы столкнетесь не только с нехваткой памяти, медленным процессором, но и отсутствием нормальной отладки на уровне исходного кода.

С выходом интернет-адаптера Spectranet сообщество активно развивается, и я предлагаю вам почитать о том, как отлаживать Си для проекта, который вышел за уровень демки.

На Али продается за очень недорого интересная игрушка – осциллограф под названием DSO138. Он снискал уже довольно большую популярность среди любителей электроники, но параметры этого приборчика, увы, позволяют его более-менее полноценно использовать только для отладки очень низкочастотных схем. Собственно, он и не позиционируется как инструмент, а скорее, как DIY-kit для начинающих электронщиков.

Собран этот «игрушечный» осциллограф на микроконтроллере STM32F103, и при достаточно грамотном схемотехническом решении цифровой части, наличии довольно приличного цветного дисплея 320Х240 точек, и не самом поганом аналоговом тракте, все, увы, гробится очень слабыми АЦП на борту 32F103. Заявленная полоса в 200 кГц может быть признана таковой только с очень большой натяжкой. Да, наличие или отсутствие сигнала с такой частотой он покажет, но вот реально посмотреть что-то сверх этого не получиться.

При этом есть у 103-й серии чуть более старший брат – STM32F303, по ножкам совместим практически полностью, но по интересующим нас параметрам существенно лучше, на борту 4 АЦП с частотой преобразования 5 МГц (6 МГц с 10-ти битным разрешением). При таком раскладе, если использовать все 4 АЦП параллельно с 10-ти битным разрешением, можно получить временное разрешение до честных 24 MSPS (миллионов отсчетов в секунду). Стоит микроконтроллер тоже недорого, на том же Али можно легко найти за опять же весьма умеренные деньги. Понятно, что идея поменять микроконтроллер возникла практически сразу после того, как я этот самый DSO138 и попробовал.

О том, что получилось в результате, и написана эта статья.

Представим, что в системе есть баг, но абсолютно непонятно, как его воспроизвести, а на поиск причин тратится куча времени, и ты чувствуешь себя детективом. Наверное, вам это знакомо?

Как-то в начале моей карьеры «проводник» в мир продуктовой разработки, помогая разобраться с ошибкой, говорил: «Чудес не бывает». С тех пор идёт восьмой год, а эта фраза частенько вспоминается в момент возникновения таких ситуаций, либо когда кто-то из коллег не может найти проблему и опускает руки.

В течение последних 20 лет сотрудники Post Office (почтовая компания из Великобритании) разбирались с программой Horizon, в которой имелась фатальная ошибка: из-за неисправности казалось, что сотрудники воровали десятки тысяч фунтов. Некоторые местные почтмейстеры были осуждены и посажены в тюрьму из-за того, что Post Office упорно настаивал на том, что программному обеспечению можно доверять. После десятилетий баталий приговоры 39 человек, наконец, отменили. Случай стал крупнейшей судебной ошибкой, которую когда-либо видела Великобритания.

Неверный способ

Преждевременная оптимизация — корень всех зол.

Мы создаем программы сначала правильными, а потом — производительными. Мы оптимизируем их после того, как они будут реализованы.

Итак, для начала хочется отметить, что хотя я и пишу в песочницу, это уже не первый мой текст на Хабре. Когда-то я писал how to для блога зарубежных ретроигроделов, а поскольку они зарубежные, статьи приходилось переводить на английский. И я был немного удивлен, обнаружив здесь переведённую обратно на русский язык статью об отладке игр для NES.

Вообще меня очень увлекает история аркадных автоматов, консолей, игр, и немножко программирование. О том, как программируют для NES в наши дни, я писал в другой «making of» статье, которую также публиковали на Хабре.

Сегодня я хотел бы попробовать запостить материал самостоятельно, и речь пойдет обо всём перечисленном сразу, и об аркадных автоматах, и о NES и о ретроиграх и об их отладке.

Как мы столкнулись с неожиданным багом в .NET 5, расследовали возникшую проблему, и что же из этого вышло.

В данной статье речь пойдет о программировании и полноценной отладке микроконтроллера STM32F103C8T6 через USB.

Однажды, от коллег поступило предложение о участии в IoT проекте. Система предусматривала однопоточный запуск скриптов. Отладка производилась с помощью логов. И тут мне в голову пришла мысль о полноценной удаленной отладке проектов под микроконтроллеры.

Задача состояла в подключении файлов: HTML, JS, CSS; без специальной подготовки. Так же неудобно подключать бинарные файлы (например картинки) конвертируя их в HEX. Так как не хотелось конвертировать в HEX или разделять на строки, искал способ подключения файла в адресное пространство программы.

Вот уже 38 лет мне приходится решать разнообразные задачи путем составления соответствующих программ. За все эти годы диапазон таких задач получился весьма большим: от программирования контроллера AT90S2313 до программы автоматического обращения русско-немецкого технического словаря в немецко-русский, и от расчета оптимального сечения стрингера до рисования вида земной поверхности из иллюминатора с орбиты методом обратной трассировки лучей.

Несмотря на разнообразие задач, все их, пожалуй, можно отнести к одному классу, который я условно называю «инженерный», поскольку большей частью они оперируют понятиями научно-технического характера. При решении всех этих задач я не видел пользы в применении таких понятий, как «абстрактный» тип, т.е. назначению некоторого произвольного свойства объектам программы. Обычно эти свойства при трансляции имеют внутреннее представление в виде целых чисел.

Могут возразить, что я не вижу смысла в таких типах потому, что в старых языках (вроде используемого мною PL/1) вообще не было типизации в современном понимании. Нет, понятие типа все-таки было. Например, если в том же PL/1 описать два несовпадающих объекта пусть даже одинакового объема и попытаться присвоить один другому, то при компиляции получится предсказуемое сообщение об ошибке (рис. 1).

Отладка makefile - это что-то из черной магии. К несчастью, не существует такой вещи как makefile отладчик, чтобы изучить ход выполнения конкретного правила или как разворачивается переменная. Большую часть отладки можно выполнить с помощью обычных print’ов и проверкой makefile. Конечно, GNU make немного помогает своими встроенными методами и опциями командной строки. Один из лучших методов отладки makefile это добавить отладочные перехваты (hooks) и использовать техники безопасного программирования, на которые можно будет опереться, когда дела пойдут совсем плохо. Далее представлено несколько основных техник отладки и практик безопасного программирования, которые будут, на мой взгляд, наиболее полезными.