Jserv's blog: May 2010 彙整

May 9, 2010

gcc-vcg-plugin : 視覺化 GCC 內部結構

對岸的 Eric Fisher 做了一個很棒的工具 [gcc-vcg-plugin ]，本質上是個 GCC Plugin，可輸出 VCG 格式的圖例，作為分析 GCC 內部架構使用。筆者在 Ubuntu Maverick (10.10 開發中版本) 測試過，配合 gcc-4.5 作驗證，先寫一個測試小程式： (test.c)

void second() { }
void top() { second(); }

這的確沒什麼特別之處，只是想驗證 CFG (Call Flow Graph) 的樣貌。筆者安裝 [gcc-vcg-plugin ] 時，指定 --prefix=/tmp/gcc-vcg-plugin 並預先安裝好 [vcgviewer]，注意，依據 README 應安裝 Gtk+ 2.x 的版本。GCC 一開始是 GNU C Compiler，但後來陸續追加若干 Language front-end，發展為完整的 compiler driver，那我們就來看實際處理語意分析、生成組合語言的 'cc1' (在 'cc1' ˊ之前的 'cpp` 負責作 preprocessor，處理巨集替換)。

原本 cc1 處理的方式為： (路徑依據 Ubuntu Maverick)

$ /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.5/cc1 test.c 
 second top
Analyzing compilation unit
Performing interprocedural optimizations
 <visibility> <*free_lang_data> <early_local_cleanups> <whole-program> <inline>Assembling functions:
 second top
Execution times (seconds)
 TOTAL                 :   0.00             0.01             0.02                599 kB
Extra diagnostic checks enabled; compiler may run slowly.
Configure with --enable-checking=release to disable checks.

GCC 4.4 以來引入 Plugin 的機制，就可在不修改編譯器的情況下，覆蓋編譯器的行為，而 [gcc-vcg-plugin ] 就提供分析 GCC 內部結構的機制，於是我們配合 GDB 與 [gcc-vcg-plugin ] 提供的 vcg.gdbinit 巨集指令：

$ gdb -x src/vcg.gdbinit -tty /dev/null -q \
-args /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.5/cc1 test.c \
-fplugin=/tmp/gcc-vcg-plugin/lib/gcc-vcg-plugin/vcg.so -O2

注意到 "-fplugin=/tmp/gcc-vcg-plugin/lib/gcc-vcg-plugin/vcg.so" 這個選項，即告知 GCC 預先載入此特製的 Plugin，去改變原有編譯器行為。接著就會取得 "(gdb) " 的命令提示，比方說筆者想分析 GCC 的 "execute_one_pass"，只要設定中斷點，並稍候呼叫 [vcgviewer] 顯示即可，流程如下：

(gdb) break execute_one_pass
Breakpoint 1 at 0x8521c96
(gdb) run
Starting program: /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.5/cc1 test.c \
-fplugin=/tmp/gcc-vcg-plugin/lib/gcc-vcg-plugin/vcg.so -O2

Breakpoint 1, 0x08521c96 in execute_one_pass ()
(gdb) view_cfg

輸出的參考畫面：

即顯示 test.c 的 top-level function。

由 jserv 發表於 12:29 PM | 迴響 (0)

May 8, 2010

演講：Android 系統元件探討 (台中場)

五月下旬，小弟將會在台中探討一個特別的主題「Android 系統元件探討」，希望對台灣許多對 Android 系統移植與產品化有興趣的朋友，能有些幫助。時間是 5 月 22 日，以下摘錄酷！學園的議程公告：[2010 五月份 SA@Taichung 雙連發 - Android 系統元件探討 (5/22 下午場) ]：

議程簡介：儘管 Android 是相當火紅的專案，市面上有大量的書籍與資料探索 Android 應用程式開發，但鮮少有專文探討 Android 系統中若干經典的軟體元件，如 Dalvik VM, SurfaceFlinger, PixelFlinger, libagl, AudioFlinger, HAL 等項目，往往得在原始程式碼中探險許久，才會有些端倪。講者有幸能在系統層面耕耘一段時日，於是想藉由 Study Area 的場合，將這些系統元件作一簡要探索。
大綱：
- 拆解 Android 架構：專注於系統層面
- 特化的 Dalvik VM
- 系統元件：SurfaceFlinger, PixelFlinger, libagl, AudioFlinger
- 跟想像有些落差的 Android HAL
注意事項：
- 本議程僅探索 Android 系統層面的元件，不探討 Android 應用程式開發
- 免費分享的初衷是引導更多熱心的朋友投入 ARM / Embedded / Android 系統開發，礙於時間與資源的限制，無法確保每處技術細節皆正確，但相當歡迎討論交流
時間： 2010 年 05 月 22 日 (星期六) / 下午 02:00 ~ 05:00
地點：逢甲大學校本部資訊電機館 102 教室（資電館正門進來右轉靠右第2間教室）

在從事 0xlab 的 Android 客製化版本 [0xdroid] 開發後，小弟有幸能從 bionic (C Library), Dalvik VM, PixelFlinger (2D blitter), 一路接觸到 Android HAL 等鮮少有技術文件的項目。這些實際就是 Android 底層的基礎建設，包含頗多獨到的設計 (當然也有些特別的限制)，此議程即就小弟的認知，作為分享與探討，期待您的指教，謝謝！

由 jserv 發表於 11:45 PM | 迴響 (0)

演講：探索嵌入式 ARM 平台與 SoC (Part I + II) [台北場]

去年九月份，很高興有機會在台南分享 [探索嵌入式 ARM 平台與 SoC -- Part I + Part II]，而本月則會在台北講同個主題的更新版本議程，詳情可參考酷！學園公告 [2010 五月份的 SA@Taipei - 探索嵌入式 ARM 平台與 SoC (Part I + II)]，時間定為 2010 年 05 月 15 日 (星期六)。

以下摘錄議程公告資訊：

簡介：雖然 ARM 嵌入式平台早已充斥於我們的日常生活，舉凡手機、導航系統等電子產品，但探討其原理架構的課程，往往有如英文諺語 "an arm and a leg" 背後的意思一般，所費不貲。講者嘗試整理過去幾年開發的心得，以心得分享的方式，免費介紹 ARM 硬體特性與原理，並以一個具體而微的即時多工作業系統 (以講者開發的 CuRT 為例)，作為探索架構與軟體驗證的對象。
議程大綱：
- ARM 架構快速瀏覽
  - Architecture version vs. Implementation
  - ISA feature
- ARM SoC 平台
  - 整合多種不同功能的複雜IC 組合，針對特定的市場或應用需求
  - 典型組成
- 關鍵概念
  - 工作模式、暫存器組、系統狀態
- ARM 定址與組合語言概況
  - ARM SoC 與 CuRT 的硬體啟動程序 (以 PXA255 為例)
  - ARM 中斷、例外處理，以及系統暫存器的對應
注意事項：
- 本議程不包含實習，僅討論基礎概念，如有任何客製化需求，請與講者聯繫
- 免費分享的初衷是引導更多熱心的朋友投入 ARM/Embedded 系統開發，礙於時間與資源的限制，無法確保每處技術細節皆正確，但相當歡迎討論交流
- 議程進行所使用的軟體，列表如下：
  - CodeSourcery ARM GNU Toolchain -- http://www.codesourcery.com/sgpp/lite/arm
  - Ubuntu LInux 9.10 + qemu 0.10.x 以上
  - CuRT -- http://jserv.sayya.org/kernel/curt-src-v1.tar.bz2
參考資訊：
- [Part I 簡報]
- [ARM Information Center]
- 師大資訊系的嵌入式系統課程教材，使用 CuRT -- http://sites.google.com/site/embedded2009/introduction-to-curt-v1
- OPENCSL -- http://opencsl.openfoundry.org/
- [深入淺出 Hello World 系列演講]
- [快快樂樂學 gdb]
- [以 GDB 重新學習 C 語言程式設計]
時間：2010 年 05 月 15 日 (星期六) 上午 09:00 ~ 12:00 / 下午 14:00 ~ 17:00
時間規劃： 6 hr
地點：國立臺灣大學進修推廣部-303 教室台北市羅斯福路四段107號 (位於羅斯福路上靠近基隆路口)

期待您的參與及指教，另外，之前也預告過今年的姊妹議程 [2010 年免費課程：親手打造 ARM 平台的 Boot Loader]，則會在近期進行分享，也請多支持，謝謝！

由 jserv 發表於 10:41 PM | 迴響 (0)

May 4, 2010

0xlab 徵求合作夥伴

記得有句話說：「涓涓細流一旦停止喧嘩，浩浩大海也將終止呼吸」，姑且不論大環境如何，面對資訊技術的巨變，選擇以步伐聲代替嘆息，這是 [0xlab] 的堅持，我們在台灣從事軟體開發，並投身於 open source 事業。自去年 4 月 27 日創立的一年以來，我們很慶幸一直都能持續參與 open source 專案開發，無論是 Android 抑或相關的項目 (詳細可參見 [0xlab::projects] 列表)，同時也積極與若干硬體大廠合作，甚至還和其中幾家締結 source code level 的協同開發。而今，[0xlab] 希望能找到更多一同合作打拼的工作夥伴。

或許我們就是一顆顆生命力頑強的種子，從不詛咒著貧瘠的土壤，相反地，透過不放棄努力與持續追求，試著融入當今的環境，這大概是徵才的最重要訴求：對軟體開發抱持熱情，並相信 open source 的資訊服務轉型契機。稍早的簡報 [0xdroid -- community-developed Android distribution by 0xlab] 大致談過我們的研發方向、態度，以及相關的技術水平，敬邀更多合作夥伴的加入。與我們合作可有相當多元的方式，無論是純粹 open source 專案參與開發者、短期專案合作，或者長期技術營運投入等等，皆可提出。

以技術職務來說，[0xlab] 現有三個預期的領域：

Kernel Hacker: 主要是 Linux Kernel 開發，包含 device driver, performance / power optimization, boot loader 調整, 嶄新核心開發工具引入等等
Application Framework Developer: Android framework, UI customizations, Automated Testing Suite, stability / performance tuning 等等
System / Toolchain Engineer: 維護 GNU Toolchain 與相關的系統軟體 (如 LLVM)，熟悉 ARM 架構者為佳

歡迎對上述任一項開發有興趣的朋友，與我們聯繫，請多利用 email 信箱： <contact @ 0xlab.org> 或私下與小弟討論，謝謝！

由 jserv 發表於 10:46 PM | 迴響 (0)

May 2, 2010

演講：以 GDB 重新學習 C 語言程式設計 (元智大學)

繼稍早在成功大學作 [以 GDB 重新學習 C 語言程式設計] 的免費教育訓練後，五月 5 日也將在元智大學作系列演講，大致的課程規劃如之前，講究「作中學」，並全程使用 GDB 去動態分析與修改程式碼，以筆者開發的 [eServ] 作為探討對象。

關於此議程的資訊，請參考 [2010 Spring CSE.TW資訊課程]，這是由一群有熱情的元智大學學生發起的項目，多次分享探討軟體開發的議題，有幸能受邀在此演講，衷心期望能對該校學生有所啟發。以下摘錄報名資訊：

主題：以 GDB 重新學習 C 語言程式設計
時間：2010/05/05 18:30-20:30
地點：元智大學一館 R1401A

基於時間考量，可能會刪減之前在成功大學的案例探討，並添增程式分析技巧的項目。期待您的指教，謝謝！

由 jserv 發表於 11:22 PM | 迴響 (0)