项目阶段工作#

第一阶段：2022-2023#

核心目标：从零构建操作系统源代码级调试工具，打通内核/用户态联合调试的基本链路。

基于开源的 GDB/LLDB 调试前端 WebFreak001/code-debug 进行 fork，实现 VS Code 扩展的基本架构（DAP 协议交互、GDB/MI 接口控制 GDB），支持 QEMU 虚拟机远程调试
提出并实现断点组核心概念：断点按所在地址空间分组，任意时刻只有当前地址空间对应的断点组生效；切换时符号表动态加载/卸载，实现内核态 ↔ 用户态的边界检测与自动切换；以 rCore-Tutorial 作为首个适配目标验证联合调试的可行性
实现 eBPF 调试面板（WebView）与基于 eBPF 的内核态、用户态代码动态跟踪，与 GDB 静态断点调试形成互补
实现内存读写、寄存器查看（RISC-V）、断点表展示等调试界面功能
本阶段遗留问题：断点不在 VS Code 中显示、边界断点与内核符号表耦合、缺少单步步进、控制台输出杂乱、插件包过大、配置硬编码等，成为下一阶段的主要工作内容

核心目标：全面完善调试器的可用性和通用性，扩展对不同语言（C 语言）和不同运行环境（真实硬件）的支持。

修复第一阶段遗留问题：利用 debug.addBreakpoints API 解决断点显示；边界断点重构为断点组的属性（支持 customRequest 动态设置与右键菜单）；引入 OSStateMachine 状态机架构（4 状态、5 事件、8 种动作）重构切换流程；实现单步步进与 Continue 按钮适配；优化控制台输出；插件包瘦身；配置文件去硬编码（引入 filePathToBreakpointGroupNames、breakpointGroupNameToDebugFilePaths 两个映射函数）

钩子断点（Hook Breakpoints）：断点触发时执行自定义 JavaScript 函数，在进程调度处自动获取即将被调度的用户进程名称，返回值设置 nextBreakpointGroup
SSH 远程调试：密钥/密码认证、X11 转发、远程/本地源文件路径自动映射
多进程调试：断点组动态创建，支持同时调试多个用户态进程
更名为 “OS Debugger” 发布到 VS Code Extension Marketplace，发布 v2.0.0 里程碑版本

xv6（C 语言）：调试工具栏对所有语言可见；支持多边界断点（usys.S 中多个 ecall 出口）；编写 xv6 专用 launch.json 模板（virt 机器、128M 内存、2 SMP 核心）；适配用户程序命名规则（_filename）与钩子断点
真实硬件（昉·星光 2 开发板）：通过 JTAG 接口集成 OpenOCD；实现 U-Boot 加载操作系统的调试流程；适配 DCSR 寄存器限制（边界断点设在 ecall 前一条指令）

支持 RISC-V 汇编文件断点；寄存器查看（从上游合并）；一键安装脚本（Shell）；合并上游多项改进（静态变量支持、STL 容器解析修复、GDB Frame Filters 支持等）

核心目标：提升调试器的稳定性和实用性，修复实际使用中的关键 bug，整理项目仓库，开展 Rust 异步调试功能的研究与开发。

在 code-debug_Asynchronous-trace 仓库完成 Rust 异步跟踪方案的设计与实现（工作集中于 2025 年下半年）：

核心目标：适配组件化 Rust 操作系统，实现异步调试的插件化与界面化，融合异步调试与跨特权级调试，完成对 Rust 异步操作系统的调试支持。

在 osgdb 仓库完成：

完成对组件化 Rust 操作系统（StarryOS）的调试适配
边界断点改造：支持通过 function 字段按函数名设置与删除；管理函数名边界断点在断点组切换时的生命周期；支持源码注释标记（marker）机制；修复 PC 切换后的边界处理时序
钩子断点改造：实现 captureConsoleOutput，利用 GDB 顺序处理命令的保证圈定 console 输出范围，使钩子函数可以正确读取 Rust String 变量，自动兼容不同 Rust 版本；钩子切换创建的断点组自动注入 user_to_kernel 边界

在 async-debug 仓库完成：

在 attach 模式下使异步追踪与 OS 调试并行工作
融合异步跟踪与跨特权级调试两个功能，实现对 Rust 异步操作系统的调试：在调试异步内核时，既可以跨内核态/用户态设置断点与单步调试，也可以查看异步任务的逻辑调用栈

（GDB本身是具备多线程调试能力的，但是异步跟踪机制并未进行相应的功能适配，所以目前不具备多线程运行异步任务的执行流恢复功能）

因为我们的跨特权级调试具有很强的时序侵入性，所以没办法和eBPF直接结合。async-debug 用于异步逻辑执行流的恢复，而eBPF能够从时间、时序等维度进行采集， AxVisor 能够实现跨特权级的不同维度信息采集。