思考mysql内核之初级系列10---mysql内核调试方法(摘自老杨)

思考mysql内核之初级系列10---mysql内核调试方法(摘自老杨)
2010年10月27日
　　在前面三篇，bingxi和alex聊了关于innodb的hash、list、以及动态数组的实现方法，这三个结构比较常用。讲完前9篇内容，本篇会描述在windows环境下debug mysql的方法，强烈建议通过debug的方式进行学习。在本篇里，bingxi和alex会聊到windows下常用的调试mysql代码的方法，仅供参考。 1）在windows和linux下调试的异同？
　　Bingxi："alex，咱们看myslq代码的方法，是通过windows看好呢，还是linux/unix下看呢，两者之间最大的差异是什么？"
　　Alex："在mysql 5.1的高版本开始，windows环境与linux环境使用同一套代码。我电脑里面正好有两个版本的代码，我们看下mysql-6.0.4-alpha目录下的INSTALL-WIN-SOURCE文件，其中有这么一段：
　　To  build MySQL on Windows from source, you must satisfy the
　　following system, compiler, and resource requirements:
　　* Windows 2000, Windows XP, or newer version. Windows Vista is
　　not supported until Microsoft certifies Visual Studio 2005 on
　　Vista.
　　* CMake, which can be downloaded from http://www.cmake.org.
　　After  installing, modify your path to include the cmake
　　binary.
　　* Microsoft Visual C++ 2005 Express Edition, Visual Studio .Net
　　2003 (7.1), or Visual Studio 2005 (8.0) compiler system.
　　* If you are using Visual C++ 2005 Express Edition, you must
　　also install an appropriate Platform SDK. More information and
　　links to downloads for various Windows platforms is available
　　from http://msdn.microsoft.com/platformsdk/.
　　* If you are compiling from a BitKeeper tree or making changes
　　to  the parser, you need bison for Windows, which can be
　　downloaded from
　　http://gnuwin32.sourceforge.net/packages/bison.htm .Download
　　the package labeled "Complete package, excluding sources".
　　After installing the package, modify your path to include the
　　bison binary and ensure that this binary is accessible from
　　Visual Studio.
　　* Cygwin might be necessary if you want to run the test script
　　or package the compiled binaries and support files into a Zip
　　archive.  (Cygwin  is needed only to test or package the
　　distribution, not to build it.) Cygwin is available from
　　http://cygwin.com.
　　* 3GB to 5GB of disk space.
　　可以通过这样的方式来生成一份代码，然后用vs2005或者更高版本来调试。
　　"
　　Bingxi："alex，你电脑里面的另外一个软件包是mysql-5.1.7的吧。"
　　Alex："嗯，这个版本是mysql5.1.7代码刚出来的时候进行下载的。这个版本的代码直接解压缩之后，可以直接用vs2003进行编译调试。对innodb而言，用这个版本的就可以了，innodb的变化不大，如果需要理解查询引擎，则需要使用更新的版本进行学习。"
　　Bingxi："mysql-5.1.7-beta-win-src.zip，这个软件包的内容，我们学了之后，会不会和linux下不一样，有人会有这样的疑问，毕竟在很多公司里面，mysql是运行在linux/unix环境的。我们知道windows与linux/unix的差异还是存在的，尤其是底层的系统函数。"
　　Alex："嗯，这个是很多人的疑问。其实mysql进行了代码的封装，比如在5.1.7的windows版本的代码中，也是可以看到系统函数的封装。比如event semaphore。看下对应的代码：
　　/************************************************* ************
　　Creates an event semaphore, i.e., a semaphore which may just have two
　　states: signaled and nonsignaled. The created event is manual reset: it
　　must be reset explicitly by calling sync_os_reset_event. */
　　os_event_t
　　os_event_create(
　　/*============*/
　　/* out: the event handle */
　　const char*    name)     /* in: the name of the event, if NULL
　　the event is created without a name */
　　{
　　#ifdef __WIN__
　　os_event_t event;
　　event = ut_malloc(sizeof(struct os_event_struct));
　　event->handle = CreateEvent(NULL,/* No security attributes */
　　TRUE,           /* Manual reset */
　　FALSE,          /* Initial state nonsignaled */
　　(LPCTSTR) name);
　　if (!event->handle) {
　　fprintf(stderr,
　　"InnoDB: Could not create a Windows event semaphore; Windows error %lu\n",                 (ulong) GetLastError());        } #else /* Unix */        os_event_t      event;        UT_NOT_USED(name);        event = ut_malloc(sizeof(struct os_event_struct));        os_fast_mutex_init(&(event->os_mutex)); #if defined(UNIV_HOTBACKUP) && defined(UNIV_HPUX10)        ut_a(0 == pthread_cond_init(&(event->cond_var),                                    pthread_condattr_default)); #else        ut_a(0 == pthread_cond_init(&(event->cond_var), NULL)); #endif        event->is_set = FALSE;        event->signal_count = 0; #endif /* __WIN__ */         /* Put to the list of events */        os_mutex_enter(os_sync_mutex);        UT_LIST_ADD_FIRST(os_event_list, os_event_list, event);        os_event_count++;        os_mutex_exit(os_sync_mutex);        return(event); }   在os_event_create函数体，屏蔽了系统的差异性。开发人员在开发时，需要创建event，只需要os_event_create就行了。
　　"
　　Bingxi："alex，那么按照这个思路，是不是可以获得两个信息：1）如果需要debug系统封装函数，还是建议在linux/unix下也调试下，2）对我们查看非系统函数，在windows与linux/unix下调试，两者都是可以的。"
　　Alex："嗯，用哪种调试方法都是可以的。用哪个版本的也是可以的，本系列以描述innodb存储为主，因此使用5.1.7就可以了。"
　　2）搭建windows环境下的mysql5.1.7的调试环境
　　Bingxi："好吧，那我们就开始搭建环境吧。"
　　Alex："ok，我们先将代码找一个目录进行解压缩，本文中的解压缩位置为d:\。使用vs2003打开D:\bin-mysql-5.1.7-beta\mysql.sln项目文件。 
　　
　　Bingxi，打开之后会有46个project，我们要编译其中哪些工具呢？ 
　　
　　"
　　Bingxi："ok，至少要包含下面三个内容：1）服务端程序，2）客户端程序，3）mysqladmin工具(用于退出调试时使用，直接使用中断调试太暴力了)。顺着这个思路，我们一步步来编译。
　　首先编译服务端程序，也就是编译mysqld项目。这里有三个建议，1)因为本系列主要调试mysqld的代码，因此需要将mysqld设置为启动项目，2）设置启动方式为console方法，这样可以在console窗口中看到打印信息，3）将D:\bin-mysql-5.1.7-beta下的data文件夹进行压缩保存，这样，我们需要恢复到原始的数据，直接用保存的data进行覆盖就可以了。
　　设置为启动项目：
　　
　　设置为console启动方式： 
　　
　　根据个人习惯，决定是否将data进行压缩保存。
　　接着，我们编译mysqld项目、mysql项目、mysqladmin项目。编译产生的工具在D:\mysql-5.1.7-beta\client_debug目录。
　　设置断点，比如查询的总入口是handle_select函数（在sql_select.cpp文件中）。使用"进入单步执行新实例"进行调试。如图： 
　　
　　执行时，停止在main函数开始处（可以一步步看看mysql是如何启动的），我们按F5，程序会直接执行，如果断点被执行，那么就会停在断点处，因为我们此处设置的是查询函数，所以没有被执行。因此，我们需要通过客户端执行一条语句，来触发断点对应的代码被执行。 
　　
　　执行show databases命令之后，我们可以看到断点生效了。 
　　
　　这样我们通过F10\F11\F5\shift+F11等常用的快捷键进行调试了。如果需要退出调试状态，则使用mysqladmin，如图(图中打印的一行错误信息不用理它，是系统的一个bug): 
　　
　　"
　　3）调试的技巧
　　Alex："bingxi，这个我理解了，有没有一些常用的技巧。Alex常用的是通过快速监控，见下面的两图。 
　　
　　
　　这样，我们可以看到变量的值。但是，遇到想测试函数，或者看宏的值就有点麻烦了。Bingxi，你给我讲讲。
　　"
　　Bingxi："最常用的方法是直接分析算法，如果有些确实不太明白，可以通过自己写测试函数的方法进行调试。如果我想知道某一页属于哪个簇描述符，可以在fsp0fsp.c的文件尾加上我们自己的测试函数，同时设置断点： 
　　
　　接着在该文件的文件头（添加内容为红色选中处），声明定义： 
　　
　　接着找一个函数，进行调用函数test_bingxi，这里我们选择fsp_get_space_header函数，因为这个函数在同一个文件，并且启动的时候会被执行。添加调用，添加内容为红色选中处。 
　　
　　然后，我们启动调试，按F5进入断点。通过j值就可以知道UNIV_PAGE_SIZE的值，如果是多个宏计算后的值，也是一样的方法。通过i1值就可以知道xdes_calc_descriptor_page(0)的返回值。 
　　
　　类似这样的方法，我们可以通过添加测试代码，将疑问的地方进行测试。今天调试的就说到这儿吧。
　　"
　　Alex："ok，说完调试，开始正式进入innodb存储了。咱们也是初学者，需要多debug来解惑。今天不说晚安了，马上6点了，早安。"
　　Bingxi："早安。"