O que é depuração:tipos e técnicas em sistemas incorporados

Todo programador em sua vida tem a chance de experimentar bugs ou erros em seu código ao desenvolver um sistema operacional ou aplicativo ou qualquer outro programa. Nesses casos, os desenvolvedores usam depuração e ferramentas para encontrar bugs em um código e torná-lo livre de erros no código ou programa. Existe uma chance de identificar o bug e descobrir onde ele ocorreu em todo o programa. Na tecnologia de software, este é um processo importante para encontrar bugs em qualquer novo programa ou em qualquer processo de aplicação. Erros como erros fatais e lógicos podem ser encontrados e removidos para obter a saída desejada. Por exemplo, GDB, Visual studio e LLDB são os depuradores padrão para diferentes sistemas operacionais.

O que é depuração?

Definição: A técnica importante para localizar e remover o número de erros, bugs ou defeitos em um programa é chamada de Depuração. É um processo de várias etapas no desenvolvimento de software. Envolve identificar o bug, encontrar a fonte do bug e corrigir o problema para tornar o programa livre de erros. No desenvolvimento de software, o desenvolvedor pode localizar o erro do código no programa e removê-lo usando este processo. Portanto, ele desempenha um papel vital em todo o ciclo de vida de desenvolvimento de software.

Tipos de depuração

Dependendo do tipo de erro de código, existem diferentes tipos de plug-ins de conjunto de ferramentas. É necessário entender o que está acontecendo e que tipo de ferramenta é usada para depuração. Existem dois tipos de depuração para resolver qualquer problema geral do plugin do conjunto de ferramentas e fornece informações técnicas.

• Em PHP, o código PHP pode ser depurado para anexar um cliente depurador usando qualquer uma dessas ferramentas. Utilitários de depuração como Xdebug e Zendbugger são usados ​​para trabalhar com PHPstorm. Kint é usado como uma ferramenta de depuração para depuração de PHP.

Por exemplo, para habilitar a depuração de PHP no WordPress, edite o arquivo wp-config.php e adicione o código necessário. Um arquivo de erro (error_log.txt) é produzido no dicionário de palavras raiz, que pode ser criado e gravável usando um servidor web. Caso contrário, use um programa FTP para criar e escrever. Portanto, todos os erros ocorridos no front-end e no back-end podem ser registrados nesse arquivo de erro.

• A depuração Javascript usa a ferramenta de depuração do navegador e o console javascript. Qualquer erro de javascript pode ocorrer e interromper a execução e funcionamento das operações no WordPress. Quando o console javascript é aberto, todas as mensagens de erro são apagadas. No entanto, alguns avisos de console que apareceram podem criar uma mensagem de erro que deve ser corrigida.

Existem diferentes tipos de depuração para diferentes sistemas operacionais. Eles são,

• Para sistemas operacionais Linux e Unix, GDB é usado como um depurador padrão.
• Para o sistema operacional Windows, o visual studio é um editor e depurador poderoso.
• Para Mac OS, LLDB é um depurador de alto nível.
• O inspetor paralelo Intel é usado como uma fonte de depuração para erros de memória em operações C / C ++.

Processo de depuração

O processo de encontrar bugs ou erros e corrigi-los em qualquer aplicativo ou software é chamado de depuração. Para tornar os programas de software ou produtos livres de bugs, esse processo deve ser feito antes de lançá-los no mercado. As etapas envolvidas neste processo são,

• Identificação do erro - Economiza tempo e evita erros no site do usuário. Identificar erros em um estágio anterior ajuda a minimizar o número de erros e perda de tempo.
• Identificação do local do erro - A localização exata do erro deve ser encontrada para corrigir o bug mais rápido e executar o código.
• Analisando o erro - Para entender o tipo de bug ou erro e reduzir o número de erros, precisamos analisar o erro. Resolver um bug pode levar a outro bug que interrompe o processo de inscrição.
• Prove a análise - Depois de analisado o erro, precisamos comprovar a análise. Ele usa um processo de automação de teste para escrever os casos de teste por meio da estrutura de teste.
• Cubra o dano lateral - Os bugs podem ser resolvidos fazendo as alterações apropriadas e avançando para os próximos estágios do código ou programas para corrigir os outros erros.
• Corrigir e validar - Esta é a etapa final para verificar todos os novos erros, alterações no software ou programa e executar o aplicativo.

Software de depuração

Este software desempenha um papel vital no processo de desenvolvimento de software. Os desenvolvedores de software usam-no para encontrar os bugs, analisá-los e melhorar a qualidade e o desempenho do software. O processo de resolução de bugs usando depuração manual é muito difícil e demorado. Precisamos entender o programa, ele está funcionando e as causas dos erros criando pontos de interrupção.

Assim que o código é escrito, o código é combinado com outros estágios de programação para formar um novo produto de software. Diversas estratégias, como testes de unidade, revisões de código e programação em pares, são usadas para depurar o grande programa (contém milhares de linhas de código). A ferramenta de depuração padrão ou o modo de depuração do Integral Development Environment (IDE) ajuda a determinar o registro do código e as mensagens de erro.

As etapas envolvidas no software de depuração são,

• O bug é identificado em um sistema e um relatório de defeito é criado. Este relatório ajuda o desenvolvedor a analisar o erro e encontrar as soluções.
• A ferramenta de depuração é usada para saber a causa do bug e analisá-lo pelo processo de execução passo a passo.
• Depois de identificar o bug, precisamos fazer as mudanças apropriadas para corrigir os problemas.
• O software é testado novamente para garantir que nenhum erro seja deixado e verifica todos os novos erros no software durante o processo de depuração do software.
• Um método baseado em sequência usado neste processo de software tornou mais fácil e mais conveniente para o desenvolvedor encontrar os bugs e corrigi-los usando as sequências de código.

Técnicas de depuração

Para realizar o processo de depuração de forma fácil e eficiente, é necessário seguir algumas técnicas. As estratégias de depuração mais comumente usadas são,

• Depuração por força bruta
• Estratégia de indução
• Estratégia de dedução
• Estratégia de retrocesso e
• Depuração por meio de testes.

A depuração por força bruta é a técnica mais comumente usada. Isso é feito pegando dumps de memória do programa que contém uma grande quantidade de informações com valores intermediários e analisando-os, mas analisar as informações e encontrar os bugs leva a uma perda de tempo e esforço.

A estratégia de indução inclui a localização dos dados relevantes, a organização dos dados, a hipótese de elaboração (fornece possíveis causas de erros) e a hipótese de comprovação.

A estratégia de dedução inclui a identificação de possíveis causas de bugs ou hipótese Eliminação de possíveis causas usando o Informação Refinamento da hipótese (análise um por um)

A estratégia de retrocesso é usada para localizar erros em pequenos programas. Quando ocorre um erro, o programa é rastreado um passo para trás durante a avaliação dos valores para encontrar a causa do bug ou erro.

Depuração por teste é a conjunção com depuração por indução e depuração por técnica de dedução. Os casos de teste usados ​​na depuração são diferentes dos casos de teste usados ​​no processo de teste.

Técnicas de depuração em sistemas incorporados

Essas técnicas reduzem a contagem de erros e aumentam a qualidade e a funcionalidade do código. A depuração dos sistemas embarcados depende dos endereços da memória física e da memória virtual.

Existem 6 técnicas de depuração em um sistema embarcado.

• Simplifique os dados complexos
• Dividir e conquistar
• Retardar o processo
• Alterar apenas uma variável de cada vez
• Criação de modelos off-line
• começar em um estado bom e conhecido.

Diferentes técnicas de depuração são usadas em diferentes casos. Uma combinação de uma ou mais abordagens pode causar erros. Este processo inclui

• Reproduza o bug ou problema
• Explique o bug usando a entrada do usuário
• Tente obter todos os valores das variáveis ​​e o estado do programa quando o bug aparecer
• Analise o bug e encontre a causa do bug
• Corrija o bug e verifique todas as causas dos novos bugs.

Ferramentas de depuração

Uma ferramenta de software ou programa usado para testar e depurar os outros programas é chamado de depurador ou ferramenta de depuração. Ajuda a identificar os erros do código nas várias fases do processo de desenvolvimento de software. Essas ferramentas analisam a execução do teste e encontram as linhas de códigos que não são executadas. Simuladores em outras ferramentas de depuração permitem que o usuário saiba sobre a exibição e o comportamento do sistema operacional ou de qualquer outro dispositivo de computação. A maioria das ferramentas de código aberto e linguagens de script não executa um IDE e exige o processo manual.

Ferramentas de depuração mais usadas são GDB, DDD e Eclipse.

• Ferramenta GDB: Este tipo de ferramenta é usado na programação Unix. GDB é pré-instalado em todos os sistemas Linux, caso contrário, é necessário baixar o pacote do compilador GCC.
• Ferramenta DDD: DDD significa Data Display Debugger, que é usado para executar uma interface gráfica de usuário (GUI) em sistemas Unix.
• Eclipse: Uma ferramenta IDE é a integração de um editor, ferramenta de construção, depurador e outras ferramentas de desenvolvimento. IDE é a ferramenta Eclipse mais popular. Ele funciona com mais eficiência quando comparado ao DDD, GDB e outras ferramentas.

A lista de ferramentas de depuração está listada abaixo.

• AppPuncher Debugger é usado para depurar aplicativos avançados para Internet
• Depurador AQtime
• CA / EZ TEST é um pacote de software de teste / depuração interativo do CICS
• CharmDebug é um depurador para Charm ++
• depurador CodeView
• DBG é um depurador e criador de perfis de PHP
• depurador dbx
• Ferramenta de depuração distribuída (Allinea DDT)
• DDTLite - Allinea DDTLite para Visual Studio 2008
• DEBUG é o depurador integrado do DOS e do Microsoft Windows
• Depurador para MySQL
• Opera Dragonfly
• A técnica de depuração dinâmica (DDT)
• Plug-in de depuração de sistema incorporado é usado para Eclipse
• FusionDebug
• Depurador OpenGL, OpenGL ES e OpenCL Depurador e Profiler. Para Windows, Linux, Mac OS X e iPhone
• GNU Debugger (GDB), GNU Binutils
• Intel Debugger (IDB)
• O sistema é usado como depurador de circuito para sistemas incorporados
• Desmontador interativo (IDA Pro)
• Depurador Java de origem da arquitetura do depurador da plataforma Java
• LLDB
• MacsBug
• IBM Rational Purify
• TRACE32 é um depurador de circuito para sistemas incorporados
• VB Watch Debugger - depurador para Visual Basic 6.0
• Microsoft Visual Studio Debugger
• WinDbg
• Xdebug - depurador e profiler PHP

Portanto, tudo se resume ao processo de depuração, suas ferramentas e técnicas nos processos de desenvolvimento de software de sistemas embarcados. O objetivo disso é encontrar e remover os bugs em qualquer código. Aqui está uma pergunta para você, quais são as desvantagens da depuração?