进行 Linux 内核与固件开发的时候，往往需要多次的重启，会浪费大把的时间。

在所有我拥有或使用过的电脑中，启动最快的那台是 20 世纪 80 年代的电脑。在你把手从电源键移到键盘上的时候，BASIC 解释器已经在等待你输入命令了。对于现代的电脑，启动时间从笔记本电脑的 15 秒到小型家庭服务器的数分钟不等。为什么它们的启动时间有差别？

那台直接启动到 BASIC 命令行提示符的 20 世纪 80 年代微电脑，有着一颗非常简单的 CPU，它在通电的时候就立即开始从一个内存地址中获取和执行指令。因为这些系统的 BASIC 在 ROM 里面，基本不需要载入的时间——你很快就进到 BASIC 命令提示符中了。同时代更加复杂的系统，比如 IBM PC 或 Macintosh，需要一段可观的时间来启动（大约 30 秒），尽管这主要是因为需要从软盘上读取操作系统的缘故。在可以加载操作系统之前，只有很小一部分时间是花费在固件上的。

现代服务器往往在从磁盘上读取操作系统之前，在固件上花费了数分钟而不是数秒。这主要是因为现代系统日益增加的复杂性。CPU 不再能够只是运行起来就开始全速执行指令，我们已经习惯于 CPU 频率变化、节省能源的待机状态以及 CPU 多核。实际上，在现代 CPU 内部有数量惊人的更简单的处理器，它们协助主 CPU 核心启动并提供运行时服务，比如在过热的时候压制频率。在绝大多数 CPU 架构中，在你的 CPU 内的这些核心上运行的代码都以不透明的二进制 blob 形式提供。

在 OpenPOWER 系统上，所有运行在 CPU 内部每个核心的指令都是开源的。在有 OpenBMC（比如 IBM 的 AC922 系统和 Raptor 的 TALOS II 以及 Blackbird 系统）的机器上，这还延伸到了运行在 基板管理控制器 Baseboard Management Controller 上的代码。这就意味着我们可以一探究竟，到底为什么从接入电源线到显示出熟悉的登录界面花了这么长时间。

如果你是内核相关团队的一员，你可能启动过许多内核。如果你是固件相关团队的一员，你可能要启动许多不同的固件映像，接着是一个操作系统，来确保你的固件仍能工作。如果我们可以减少硬件的启动时间，这些团队可以更有生产力，并且终端用户在搭建系统或重启安装固件或系统更新的时候会对此表示感激。

过去的几年，Linux 发行版的启动时间已经做了很多改善。现代的初始化系统在处理并行和按需任务上做得很好。在一个现代系统上，一旦内核开始执行，它可以在短短数秒内进入登录提示符界面。这里短短的数秒不是优化启动时间的下手之处，我们要到更早的地方：在我们到达操作系统之前。

在 OpenPOWER 系统上，固件通过启动一个存储在固件闪存芯片上的 Linux 内核来加载操作系统，它运行一个叫做 Petitboot 的用户态程序去寻找用户想要启动的系统所在磁盘，并通过 kexec 启动它。有了这些优化，启动 Petitboot 环境只占了启动时间的百分之几，所以我们还得从其他地方寻找优化项。

在 Petitboot 环境启动前，有一个先导固件，叫做 Skiboot，在它之前有个 Hostboot。在 Hostboot 之前是 Self-Boot Engine，一个晶圆切片（die）上的单独核心，它启动单个 CPU 核心并执行来自 Level 3 缓存的指令。这些组件是我们可以在减少启动时间上取得进展的主要部分，因为它们花费了启动的绝大部分时间。或许这些组件中的一部分没有进行足够的优化或尽可能做到并行？

另一个研究路径是重启时间而不是启动时间。在重启的时候，我们真的需要对所有硬件重新初始化吗？

正如任何现代系统那样，改善启动（或重启）时间的方案已经变成了更多的并行执行、解决遗留问题、（可以认为）作弊的结合体。

via: https://opensource.com/article/19/1/booting-linux-faster

作者：Stewart Smith 选题：lujun9972 译者：alim0x 校对：wxy

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屏幕04 课程基于屏幕03 课程来构建，它教你如何操作文本。假设你已经有了课程 8：屏幕03 的操作系统代码，我们将以它为基础。

1、操作字符串

能够绘制文本是极好的，但不幸的是，现在你只能绘制预先准备好的字符串。如果能够像命令行那样显示任何东西才是完美的，而理想情况下应该是，我们能够显示任何我们期望的东西。一如既往地，如果我们付出努力而写出一个非常好的函数，它能够操作我们所希望的所有字符串，而作为回报，这将使我们以后写代码更容易。曾经如此复杂的函数，在 C 语言编程中只不过是一个 sprintf 而已。这个函数基于给定的另一个字符串和作为描述的额外的一个参数而生成一个字符串。我们对这个函数感兴趣的地方是，这个函数是个变长函数。这意味着它可以带可变数量的参数。参数的数量取决于具体的格式字符串，因此它的参数的数量不能预先确定。

变长函数在汇编代码中看起来似乎不好理解，然而 ，它却是非常有用和很强大的概念。

这个完整的函数有许多选项，而我们在这里只列出了几个。在本教程中将要实现的选项我做了高亮处理，当然，你可以尝试去实现更多的选项。

函数通过读取格式化字符串来工作，然后使用下表的意思去解释它。一旦一个参数已经使用了，就不会再次考虑它了。函数的返回值是写入的字符数。如果方法失败，将返回一个负数。

表 1.1 sprintf 格式化规则

除此之外，对序列还有许多额外的处理，比如指定最小长度，符号等等。更多信息可以在 sprintf - C++ 参考 上找到。

下面是调用方法和返回的结果的示例。

表 1.2 sprintf 调用示例

希望你已经看到了这个函数是多么有用。实现它需要大量的编程工作，但给我们的回报却是一个非常有用的函数，可以用于各种用途。

2、除法

虽然这个函数看起来很强大、也很复杂。但是，处理它的许多情况的最容易的方式可能是，编写一个函数去处理一些非常常见的任务。它是个非常有用的函数，可以为任何底的一个有符号或无符号的数字生成一个字符串。那么，我们如何去实现呢？在继续阅读之前，尝试快速地设计一个算法。

除法是非常慢的，也是非常复杂的基础数学运算。它在 ARM 汇编代码中不能直接实现，因为如果直接实现的话，它得出答案需要花费很长的时间，因此它不是个“简单的”运算。

最简单的方法或许就是我在 课程 1：OK01 中提到的“除法余数法”。它的思路如下：

1. 用当前值除以你使用的底。
2. 保存余数。
3. 如果得到的新值不为 0，转到第 1 步。
4. 将余数反序连起来就是答案。

例如：

表 2.1 以 2 为底的例子

转换

因此答案是 10001001 ₂

这个过程的不幸之外在于使用了除法。所以，我们必须首先要考虑二进制中的除法。

我们复习一下长除法

假如我们想把 4135 除以 17。

   0243 r 4
17)4135
   0        0 × 17 = 0000
   4135     4135 - 0 = 4135
   34       200 × 17 = 3400
   735      4135 - 3400 = 735
   68       40 × 17 = 680
   55       735 - 680 = 55
   51       3 × 17 = 51
   4        55 - 51 = 4

答案：243 余 4

首先我们来看被除数的最高位。我们看到它是小于或等于除数的最小倍数，因此它是 0。我们在结果中写一个 0。

接下来我们看被除数倒数第二位和所有的高位。我们看到小于或等于那个数的除数的最小倍数是 34。我们在结果中写一个 2，和减去 3400。

接下来我们看被除数的第三位和所有高位。我们看到小于或等于那个数的除数的最小倍数是 68。我们在结果中写一个 4，和减去 680。

最后，我们看一下所有的余位。我们看到小于余数的除数的最小倍数是 51。我们在结果中写一个 3，减去 51。减法的结果就是我们的余数。

在汇编代码中做除法，我们将实现二进制的长除法。我们之所以实现它是因为，数字都是以二进制方式保存的，这让我们很容易地访问所有重要位的移位操作，并且因为在二进制中做除法比在其它高进制中做除法都要简单，因为它的数更少。

        1011 r 1
1010)1101111
     1010
      11111
      1010
       1011
       1010
          1

这个示例展示了如何做二进制的长除法。简单来说就是，在不超出被除数的情况下，尽可能将除数右移，根据位置输出一个 1，和减去这个数。剩下的就是余数。在这个例子中，我们展示了 1101111 ₂ ÷ 1010 ₂ = 1011 ₂ 余数为 1 ₂。用十进制表示就是，111 ÷ 10 = 11 余 1。

你自己尝试去实现这个长除法。你应该去写一个函数 DivideU32 ，其中 r0 是被除数，而 r1 是除数，在 r0 中返回结果，在 r1 中返回余数。下面，我们将完成一个有效的实现。

function DivideU32(r0 is dividend, r1 is divisor)
  set shift to 31
  set result to 0
  while shift ≥ 0
     if dividend ≥ (divisor << shift) then
       set dividend to dividend - (divisor <&lt shift)
       set result to result + 1
     end if
     set result to result << 1
     set shift to shift - 1
  loop
  return (result, dividend)
end function

这段代码实现了我们的目标，但却不能用于汇编代码。我们出现的问题是，我们的寄存器只能保存 32 位，而 divisor << shift 的结果可能在一个寄存器中装不下（我们称之为溢出）。这确实是个问题。你的解决方案是否有溢出的问题呢？

幸运的是，有一个称为 clz（ 计数前导零 count leading zeros ）的指令，它能计算一个二进制表示的数字的前导零的个数。这样我们就可以在溢出发生之前，可以将寄存器中的值进行相应位数的左移。你可以找出的另一个优化就是，每个循环我们计算 divisor << shift 了两遍。我们可以通过将除数移到开始位置来改进它，然后在每个循环结束的时候将它移下去，这样可以避免将它移到别处。

我们来看一下进一步优化之后的汇编代码。

.globl DivideU32
DivideU32:
result .req r0
remainder .req r1
shift .req r2
current .req r3

clz shift,r1
lsl current,r1,shift
mov remainder,r0
mov result,#0

divideU32Loop$:
  cmp shift,#0
  blt divideU32Return$
  cmp remainder,current
  
  addge result,result,#1
  subge remainder,current
  sub shift,#1
  lsr current,#1
  lsl result,#1
  b divideU32Loop$
divideU32Return$:
.unreq current
mov pc,lr

.unreq result
.unreq remainder
.unreq shift

你可能毫无疑问的认为这是个非常高效的作法。它是很好，但是除法是个代价非常高的操作，并且我们的其中一个愿望就是不要经常做除法，因为如果能以任何方式提升速度就是件非常好的事情。当我们查看有循环的优化代码时，我们总是重点考虑一个问题，这个循环会运行多少次。在本案例中，在输入为 1 的情况下，这个循环最多运行 31 次。在不考虑特殊情况的时候，这很容易改进。例如，当 1 除以 1 时，不需要移位，我们将把除数移到它上面的每个位置。这可以通过简单地在被除数上使用新的 clz 命令并从中减去它来改进。在 1 ÷ 1 的案例中，这意味着移位将设置为 0，明确地表示它不需要移位。如果它设置移位为负数，表示除数大于被除数，因此我们就可以知道结果是 0，而余数是被除数。我们可以做的另一个快速检查就是，如果当前值为 0，那么它是一个整除的除法，我们就可以停止循环了。

clz dest,src 将第一个寄存器 dest 中二进制表示的值的前导零的数量，保存到第二个寄存器 src 中。

.globl DivideU32
DivideU32:
result .req r0
remainder .req r1
shift .req r2
current .req r3

clz shift,r1
clz r3,r0
subs shift,r3
lsl current,r1,shift
mov remainder,r0
mov result,#0
blt divideU32Return$

divideU32Loop$:
  cmp remainder,current
  blt divideU32LoopContinue$
  
  add result,result,#1
  subs remainder,current
  lsleq result,shift
  beq divideU32Return$
divideU32LoopContinue$:
  subs shift,#1
  lsrge current,#1
  lslge result,#1
  bge divideU32Loop$

divideU32Return$:
.unreq current
mov pc,lr

.unreq result
.unreq remainder
.unreq shift

复制上面的代码到一个名为 maths.s 的文件中。

3、数字字符串

现在，我们已经可以做除法了，我们来看一下另外的一个将数字转换为字符串的实现。下列的伪代码将寄存器中的一个数字转换成以 36 为底的字符串。根据惯例，a % b 表示 a 被 b 相除之后的余数。

function SignedString(r0 is value, r1 is dest, r2 is base)
  if value ≥ 0
  then return UnsignedString(value, dest, base)
  otherwise
    if dest > 0 then
      setByte(dest, '-')
      set dest to dest + 1
    end if
    return UnsignedString(-value, dest, base) + 1
  end if
end function

function UnsignedString(r0 is value, r1 is dest, r2 is base)
  set length to 0
  do
  
    set (value, rem) to DivideU32(value, base)
    if rem &gt 10
    then set rem to rem + '0'
    otherwise set rem to rem - 10 + 'a'
    if dest > 0
    then setByte(dest + length, rem)
    set length to length + 1
  
  while value > 0
  if dest > 0
  then ReverseString(dest, length)
  return length
end function

function ReverseString(r0 is string, r1 is length)
  set end to string + length - 1
  while end > start
    set temp1 to readByte(start)
    set temp2 to readByte(end)
    setByte(start, temp2)
    setByte(end, temp1)
    set start to start + 1
    set end to end - 1
  end while
end function

上述代码实现在一个名为 text.s 的汇编文件中。记住，如果你遇到了困难，可以在下载页面找到完整的解决方案。

4、格式化字符串

我们继续回到我们的字符串格式化方法。因为我们正在编写我们自己的操作系统，我们根据我们自己的意愿来添加或修改格式化规则。我们可以发现，添加一个 a % b 操作去输出一个二进制的数字比较有用，而如果你不使用空终止符字符串，那么你应该去修改 %s 的行为，让它从另一个参数中得到字符串的长度，或者如果你愿意，可以从长度前缀中获取。我在下面的示例中使用了一个空终止符。

实现这个函数的一个主要的障碍是它的参数个数是可变的。根据 ABI 规定，额外的参数在调用方法之前以相反的顺序先推送到栈上。比如，我们使用 8 个参数 1、2、3、4、5、6、7 和 8 来调用我们的方法，我们将按下面的顺序来处理：

1. 设置 r0 = 5、r1 = 6、r2 = 7、r3 = 8
2. 推入 {r0,r1,r2,r3}
3. 设置 r0 = 1、r1 = 2、r2 = 3、r3 = 4
4. 调用函数
5. 将 sp 和 #4*4 加起来

现在，我们必须确定我们的函数确切需要的参数。在我的案例中，我将寄存器 r0 用来保存格式化字符串地址，格式化字符串长度则放在寄存器 r1 中，目标字符串地址放在寄存器 r2 中，紧接着是要求的参数列表，从寄存器 r3 开始和像上面描述的那样在栈上继续。如果你想去使用一个空终止符格式化字符串，在寄存器 r1 中的参数将被移除。如果你想有一个最大缓冲区长度，你可以将它保存在寄存器 r3 中。由于有额外的修改，我认为这样修改函数是很有用的，如果目标字符串地址为 0，意味着没有字符串被输出，但如果仍然返回一个精确的长度，意味着能够精确的判断格式化字符串的长度。

如果你希望尝试实现你自己的函数，现在就可以去做了。如果不去实现你自己的，下面我将首先构建方法的伪代码，然后给出实现的汇编代码。

function StringFormat(r0 is format, r1 is formatLength, r2 is dest, ...)
  set index to 0
  set length to 0
  while index < formatLength
    if readByte(format + index) = '%' then
      set index to index + 1
      if readByte(format + index) = '%' then
        if dest > 0
        then setByte(dest + length, '%')
        set length to length + 1
      otherwise if readByte(format + index) = 'c' then
        if dest > 0
        then setByte(dest + length, nextArg)
        set length to length + 1
      otherwise if readByte(format + index) = 'd' or 'i' then
        set length to length + SignedString(nextArg, dest, 10)
      otherwise if readByte(format + index) = 'o' then
        set length to length + UnsignedString(nextArg, dest, 8)
      otherwise if readByte(format + index) = 'u' then
        set length to length + UnsignedString(nextArg, dest, 10)
      otherwise if readByte(format + index) = 'b' then
        set length to length + UnsignedString(nextArg, dest, 2)
      otherwise if readByte(format + index) = 'x' then
        set length to length + UnsignedString(nextArg, dest, 16)
      otherwise if readByte(format + index) = 's' then
        set str to nextArg
        while getByte(str) != '\0'
          if dest > 0
          then setByte(dest + length, getByte(str))
          set length to length + 1
          set str to str + 1
        loop
      otherwise if readByte(format + index) = 'n' then
        setWord(nextArg, length)
      end if
    otherwise
      if dest > 0
      then setByte(dest + length, readByte(format + index))
      set length to length + 1
    end if
    set index to index + 1
  loop
  return length
end function

虽然这个函数很大，但它还是很简单的。大多数的代码都是在检查所有各种条件，每个代码都是很简单的。此外，所有的无符号整数的大小写都是相同的（除了底以外）。因此在汇编中可以将它们汇总。下面是它的汇编代码。

.globl FormatString
FormatString:
format .req r4
formatLength .req r5
dest .req r6
nextArg .req r7
argList .req r8
length .req r9

push {r4,r5,r6,r7,r8,r9,lr}
mov format,r0
mov formatLength,r1
mov dest,r2
mov nextArg,r3
add argList,sp,#7*4
mov length,#0

formatLoop$:
  subs formatLength,#1
  movlt r0,length
  poplt {r4,r5,r6,r7,r8,r9,pc}
  
  ldrb r0,[format]
  add format,#1
  teq r0,#'%'
  beq formatArg$

formatChar$:
  teq dest,#0
  strneb r0,[dest]
  addne dest,#1
  add length,#1
  b formatLoop$

formatArg$:
  subs formatLength,#1
  movlt r0,length
  poplt {r4,r5,r6,r7,r8,r9,pc}

  ldrb r0,[format]
  add format,#1
  teq r0,#'%'
  beq formatChar$
  
  teq r0,#'c'
  moveq r0,nextArg
  ldreq nextArg,[argList]
  addeq argList,#4
  beq formatChar$
  
  teq r0,#'s'
  beq formatString$
  
  teq r0,#'d'
  beq formatSigned$
  
  teq r0,#'u'
  teqne r0,#'x'
  teqne r0,#'b'
  teqne r0,#'o'
  beq formatUnsigned$

  b formatLoop$

formatString$:
  ldrb r0,[nextArg]
  teq r0,#0x0
  ldreq nextArg,[argList]
  addeq argList,#4
  beq formatLoop$
  add length,#1
  teq dest,#0
  strneb r0,[dest]
  addne dest,#1
  add nextArg,#1
  b formatString$

formatSigned$:
  mov r0,nextArg
  ldr nextArg,[argList]
  add argList,#4
  mov r1,dest
  mov r2,#10
  bl SignedString
  teq dest,#0
  addne dest,r0
  add length,r0
  b formatLoop$

formatUnsigned$:
  teq r0,#'u'
  moveq r2,#10
  teq r0,#'x'
  moveq r2,#16
  teq r0,#'b'
  moveq r2,#2
  teq r0,#'o'
  moveq r2,#8
  
  mov r0,nextArg
  ldr nextArg,[argList]
  add argList,#4
  mov r1,dest
  bl UnsignedString
  teq dest,#0
  addne dest,r0
  add length,r0
  b formatLoop$

5、一个转换操作系统

你可以使用这个方法随意转换你希望的任何东西。比如，下面的代码将生成一个换算表，可以做从十进制到二进制到十六进制到八进制以及到 ASCII 的换算操作。

删除 main.s 文件中 bl SetGraphicsAddress 之后的所有代码，然后粘贴以下的代码进去。

mov r4,#0
loop$:
ldr r0,=format
mov r1,#formatEnd-format
ldr r2,=formatEnd
lsr r3,r4,#4
push {r3}
push {r3}
push {r3}
push {r3}
bl FormatString
add sp,#16

mov r1,r0
ldr r0,=formatEnd
mov r2,#0
mov r3,r4

cmp r3,#768-16
subhi r3,#768
addhi r2,#256
cmp r3,#768-16
subhi r3,#768
addhi r2,#256
cmp r3,#768-16
subhi r3,#768
addhi r2,#256

bl DrawString

add r4,#16
b loop$

.section .data
format:
.ascii "%d=0b%b=0x%x=0%o='%c'"
formatEnd:

你能在测试之前推算出将发生什么吗？特别是对于 r3 ≥ 128 会发生什么？尝试在树莓派上运行它，看看你是否猜对了。如果不能正常运行，请查看我们的排错页面。

如果一切顺利，恭喜你！你已经完成了屏幕04 教程，屏幕系列的课程结束了！我们学习了像素和帧缓冲的知识，以及如何将它们应用到树莓派上。我们学习了如何绘制简单的线条，也学习如何绘制字符，以及将数字格式化为文本的宝贵技能。我们现在已经拥有了在一个操作系统上进行图形输出的全部知识。你可以写出更多的绘制方法吗？三维绘图是什么？你能实现一个 24 位帧缓冲吗？能够从命令行上读取帧缓冲的大小吗？

接下来的课程是输入系列课程，它将教我们如何使用键盘和鼠标去实现一个传统的计算机控制台。

via: https://www.cl.cam.ac.uk/projects/raspberrypi/tutorials/os/screen04.html

作者：Alex Chadwick 选题：lujun9972 译者：qhwdw 校对：wxy

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也许我所追求的究极 IDE 就是 Emacs 了。我的目标是使 Emacs 成为一款全能的 Python IDE。本文描述了如何在 Emacs 上配置 Anaconda。（LCTT 译注：Anaconda 自称“世界上最流行的 Python/R 的数据分析平台”）

我的配置信息：

• OS：Trisquel 8.0
• Emacs：GNU Emacs 25.3.2

快捷键说明（参见完全指南）：

C-x = Ctrl + x
M-x = Alt + x
RET = ENTER

1、下载并安装 Anaconda

1.1 下载

从这儿 下载 Anaconda。你应该下载 Python 3.x 的版本，因为 Python 2 在 2020 年就不再支持了。你无需预先安装 Python 3.x。这个安装脚本会自动安装它。

1.2 安装

cd ~/Downloads
bash Anaconda3-2018.12-Linux-x86.sh

2、将 Anaconda 添加到 Emacs

2.1 将 MELPA 添加到 Emacs

我们需要用到 anaconda-mode 这个 Emacs 包。该包位于 MELPA 仓库中。Emacs25 需要手工添加该仓库。

• 注意：点击本文查看如何将 MELPA 添加到 Emacs

2.2 为 Emacs 安装 anaconda-mode 包

M-x package-install RET
anaconda-mode RET

2.3 为 Emacs 配置 anaconda-mode

echo "(add-hook 'python-mode-hook 'anaconda-mode)" > ~/.emacs.d/init.el

3、在 Emacs 上通过 Anaconda 运行你第一个脚本

3.1 创建新 .py 文件

C-x C-f
HelloWorld.py RET

3.2 输入下面代码

print ("Hello World from Emacs")

3.3 运行之

C-c C-p
C-c C-c

输出为：

Python 3.7.1 (default, Dec 14 2018, 19:46:24)
[GCC 7.3.0] :: Anaconda, Inc. on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> python.el: native completion setup loaded
>>> Hello World from Emacs
>>>

我是受到 Codingquark 的影响才开始使用 Emacs 的。

有任何错误和遗漏请在评论中写下。干杯！

via: https://idevji.com/configure-anaconda-on-emacs/

作者：Devji Chhanga 选题：lujun9972 译者：lujun9972 校对：wxy

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了解一些技巧助你减少代码查错时间。

在周五的下午三点钟（为什么是这个时间？因为事情总会在周五下午三点钟发生），你收到一条通知，客户发现你的软件出现一个错误。在有了初步的怀疑后，你联系运维，查看你的软件日志以了解发生了什么，因为你记得收到过日志已经搬家了的通知。

结果这些日志被转移到了你获取不到的地方，但它们正在导入到一个网页应用中——所以到时候你可以用这个漂亮的应用来检索日志，但是，这个应用现在还没完成。这个应用预计会在几天内完成。我知道，你觉得这完全不切实际。然而并不是，日志或者日志消息似乎经常在错误的时间消失不见。在我们开始查错前，一个忠告：经常检查你的日志以确保它们还在你认为它们应该在的地方，并记录你认为它们应该记的东西。当你不注意的时候，这些东西往往会发生令人惊讶的变化。

好的，你找到了日志或者尝试了呼叫运维人员，而客户确实发现了一个错误。甚至你可能认为你已经知道错误在哪儿。

你立即打开你认为可能有问题的文件并开始查错。

1、先不要碰你的代码

阅读代码，你甚至可能会想到该阅读哪些部分。但是在开始搞乱你的代码前，请重现导致错误的调用并把它变成一个测试。这将是一个集成测试，因为你可能还有其他疑问，目前你还不能准确地知道问题在哪儿。

确保这个测试结果是失败的。这很重要，因为有时你的测试不能重现失败的调用，尤其是你使用了可以混淆测试的 web 或者其他框架。很多东西可能被存储在变量中，但遗憾的是，只通过观察测试，你在测试里调用的东西并不总是明显可见的。当我尝试着重现这个失败的调用时，我并不是说我要创建一个可以通过的测试，但是，好吧，我确实是创建了一个测试，但我不认为这特别不寻常。

从自己的错误中吸取教训。

2、编写错误的测试

现在，你有了一个失败的测试，或者可能是一个带有错误的测试，那么是时候解决问题了。但是在你开干之前，让我们先检查下调用栈，因为这样可以更轻松地解决问题。

调用栈包括你已经启动但尚未完成地所有任务。因此，比如你正在烤蛋糕并准备往面糊里加面粉，那你的调用栈将是：

• 做蛋糕
• 打面糊
• 加面粉

你已经开始做蛋糕，开始打面糊，而你现在正在加面粉。往锅底抹油不在这个列表中，因为你已经完成了，而做糖霜不在这个列表上因为你还没开始做。

如果你对调用栈不清楚，我强烈建议你使用 Python Tutor，它能帮你在执行代码时观察调用栈。

现在，如果你的 Python 程序出现了错误， Python 解释器会帮你打印出当前调用栈。这意味着无论那一时刻程序在做什么，很明显错误发生在调用栈的底部。

3、始终先检查调用栈底部

在栈底你不仅能看到发生了哪个错误，而且通常可以在调用栈的最后一行发现问题。如果栈底对你没有帮助，而你的代码还没有经过代码分析，那么使用代码分析是非常有用的。我推荐 pylint 或者 flake8。通常情况下，它会指出我一直忽略的错误的地方。

如果错误看起来很迷惑，你下一步行动可能是用 Google 搜索它。如果你搜索的内容不包含你的代码的相关信息，如变量名、文件等，那你将获得更好的搜索结果。如果你使用的是 Python 3（你应该使用它），那么搜索内容包含 Python 3 是有帮助的，否则 Python 2 的解决方案往往会占据大多数。

很久以前，开发者需要在没有搜索引擎的帮助下解决问题。那是一段黑暗时光。充分利用你可以使用的所有工具。

不幸的是，有时候问题发生在更早阶段，但只有在调用栈底部执行的地方才显现出来。就像当蛋糕没有膨胀时，忘记加发酵粉的事才被发现。

那就该检查整个调用栈。问题更可能在你的代码而不是 Python 标准库或者第三方包，所以先检查调用栈内你的代码。另外，在你的代码中放置断点通常会更容易检查代码。在调用栈的代码中放置断点，然后看看周围是否如你预期。

“但是，玛丽，”我听到你说，“如果我有一个调用栈，那这些都是有帮助的，但我只有一个失败的测试。我该从哪里开始？”

pdb，一个 Python 调试器。

找到你代码里会被这个调用命中的地方。你应该能够找到至少一个这样的地方。在那里打上一个 pdb 的断点。

一句题外话

为什么不使用 print 语句呢？我曾经依赖于 print 语句。有时候，它们仍然很方便。但当我开始处理复杂的代码库，尤其是有网络调用的代码库，print 语句就变得太慢了。我最终在各种地方都加上了 print 语句，但我没法追踪它们的位置和原因，而且变得更复杂了。但是主要使用 pdb 还有一个更重要的原因。假设你添加一条 print 语句去发现错误问题，而且 print 语句必须早于错误出现的地方。但是，看看你放 print 语句的函数，你不知道你的代码是怎么执行到那个位置的。查看代码是寻找调用路径的好方法，但看你以前写的代码是恐怖的。是的，我会用 grep 处理我的代码库以寻找调用函数的地方，但这会变得乏味，而且搜索一个通用函数时并不能缩小搜索范围。pdb 就变得非常有用。

你遵循我的建议，打上 pdb 断点并运行你的测试。然而测试再次失败，但是没有任何一个断点被命中。留着你的断点，并运行测试套件中一个同这个失败的测试非常相似的测试。如果你有个不错的测试套件，你应该能够找到一个这样的测试。它会命中了你认为你的失败测试应该命中的代码。运行这个测试，然后当它运行到你的断点，按下 w 并检查调用栈。如果你不知道如何查看因为其他调用而变得混乱的调用栈，那么在调用栈的中间找到属于你的代码，并在堆栈中该代码的上一行放置一个断点。再试一次新的测试。如果仍然没命中断点，那么继续，向上追踪调用栈并找出你的调用在哪里脱轨了。如果你一直没有命中断点，最后到了追踪的顶部，那么恭喜你，你发现了问题：你的应用程序名称拼写错了。

没有经验，小白，一点都没有经验。

4、修改代码

如果你仍觉得迷惑，在你稍微改变了一些的地方尝试新的测试。你能让新的测试跑起来么？有什么是不同的呢？有什么是相同的呢？尝试改变一下别的东西。当你有了你的测试，以及可能也还有其它的测试，那就可以开始安全地修改代码了，确定是否可以缩小问题范围。记得从一个新提交开始解决问题，以便于可以轻松地撤销无效地更改。（这就是版本控制，如果你没有使用过版本控制，这将会改变你的生活。好吧，可能它只是让编码更容易。查阅“版本控制可视指南”，以了解更多。）

5、休息一下

尽管如此，当它不再感觉起来像一个有趣的挑战或者游戏而开始变得令人沮丧时，你最好的举措是脱离这个问题。休息一下。我强烈建议你去散步并尝试考虑别的事情。

6、把一切写下来

当你回来了，如果你没有突然受到启发，那就把你关于这个问题所知的每一个点信息写下来。这应该包括：

• 真正造成问题的调用
• 真正发生了什么，包括任何错误信息或者相关的日志信息
• 你真正期望发生什么
• 到目前为止，为了找出问题，你做了什么工作；以及解决问题中你发现的任何线索。

有时这里有很多信息，但相信我，从零碎中挖掘信息是很烦人。所以尽量简洁，但是要完整。

7、寻求帮助

我经常发现写下所有信息能够启迪我想到还没尝试过的东西。当然，有时候我在点击求助邮件（或表单）的提交按钮后立刻意识到问题是是什么。无论如何，当你在写下所有东西仍一无所获时，那就试试向他人发邮件求助。首先是你的同事或者其他参与你的项目的人，然后是该项目的邮件列表。不要害怕向人求助。大多数人都是友善和乐于助人的，我发现在 Python 社区里尤其如此。

Maria McKinley 已在 PyCascades 2019 演讲 代码查错，2 月 23-24，于西雅图。

via: https://opensource.com/article/19/2/steps-hunting-code-python-bugs

作者：Maria Mckinley 选题：lujun9972 译者：LazyWolfLin 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

默认安装的 Ubuntu 并未预先安装所有必需的应用。你可能需要在网上花几个小时或者向其他 Linux 用户寻求帮助才能找到并安装 Ubuntu 所需的应用。如果你是新手，那么你肯定需要花更多的时间来学习如何从命令行（使用 apt-get 或 dpkg）或从 Ubuntu 软件中心搜索和安装应用。一些用户，特别是新手，可能希望轻松快速地安装他们喜欢的每个应用。如果你是其中之一，不用担心。在本指南中，我们将了解如何使用名为 “Alfred” 的简单命令行程序在 Ubuntu 上安装基本应用。

Alfred 是用 Python 语言编写的自由、开源脚本。它使用 Zenity 创建了一个简单的图形界面，用户只需点击几下鼠标即可轻松选择和安装他们选择的应用。你不必花费数小时来搜索所有必要的应用程序、PPA、deb、AppImage、snap 或 flatpak。Alfred 将所有常见的应用、工具和小程序集中在一起，并自动安装所选的应用。如果你是最近从 Windows 迁移到 Ubuntu Linux 的新手，Alfred 会帮助你在新安装的 Ubuntu 系统上进行无人值守的软件安装，而无需太多用户干预。请注意，还有一个名称相似的 Mac OS 应用，但两者有不同的用途。

在 Ubuntu 上安装 Alfred

Alfred 安装很简单！只需下载脚本并启动它。就这么简单。

$ wget https://raw.githubusercontent.com/derkomai/alfred/master/alfred.py
$ python3 alfred.py

或者，使用 wget 下载脚本，如上所示，只需将 alfred.py 移动到 $PATH 中：

$ sudo cp alfred.py /usr/local/bin/alfred

使其可执行：

$ sudo chmod +x /usr/local/bin/alfred

并使用命令启动它：

$ alfred

使用 Alfred 脚本轻松快速地在 Ubuntu 上安装基本应用程序

按照上面所说启动 Alfred 脚本。这就是 Alfred 默认界面的样子。

如你所见，Alfred 列出了许多最常用的应用类型，例如：

• 网络浏览器，
• 邮件客户端，
• 消息，
• 云存储客户端，
• 硬件驱动程序，
• 编解码器，
• 开发者工具，
• Android，
• 文本编辑器，
• Git，
• 内核更新工具，
• 音频/视频播放器，
• 截图工具，
• 录屏工具，
• 视频编码器，
• 流媒体应用，
• 3D 建模和动画工具，
• 图像查看器和编辑器，
• CAD 软件，
• PDF 工具，
• 游戏模拟器，
• 磁盘管理工具，
• 加密工具，
• 密码管理器，
• 存档工具，
• FTP 软件，
• 系统资源监视器，
• 应用启动器等。

你可以选择任何一个或多个应用并立即安装它们。在这里，我将安装 “Developer bundle”，因此我选择它并单击 OK 按钮。

现在，Alfred 脚本将自动你的 Ubuntu 系统上添加必要仓库、PPA 并开始安装所选的应用。

安装完成后，你将看到以下消息。

恭喜你！已安装选定的软件包。

你可以使用以下命令在 Ubuntu 上查看最近安装的应用：

$ grep " install " /var/log/dpkg.log

你可能需要重启系统才能使用某些已安装的应用。类似地，你可以方便地安装列表中的任何程序。

提示一下，还有一个由不同的开发人员编写的类似脚本，名为 post_install.sh。它与 Alfred 完全相同，但提供了一些不同的应用。请查看以下链接获取更多详细信息。

• Ubuntu Post Installation Script

这两个脚本能让懒惰的用户，特别是新手，只需点击几下鼠标就能够轻松快速地安装他们想要在 Ubuntu Linux 中使用的大多数常见应用、工具、更新、小程序，而无需依赖官方或者非官方文档的帮助。

就是这些了。希望这篇文章有用。还有更多好东西。敬请期待！

干杯！

via: https://www.ostechnix.com/an-automated-way-to-install-essential-applications-on-ubuntu/

作者：SK 选题：lujun9972 译者：geekpi 校对：wxy

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用 Ansible 自动化你的数据中心的关键点。

Ansible 是一个开源自动化工具，可以从中央控制节点统一配置服务器、安装软件或执行各种 IT 任务。它采用一对多、 无客户端 agentless 的机制，从控制节点上通过 SSH 发送指令给远端的客户机来完成任务（当然除了 SSH 外也可以用别的协议）。

Ansible 的主要使用群体是系统管理员，他们经常会周期性地执行一些安装、配置应用的工作。尽管如此，一些非特权用户也可以使用 Ansible，例如数据库管理员就可以通过 Ansible 用 mysql 这个用户来创建数据库、添加数据库用户、定义访问权限等。

让我们来看一个简单的使用场景，一位系统管理员每天要配置 100 台服务器，并且必须在每台机器上执行一系列 Bash 命令，然后交付给用户。

这是个简单的例子，但应该能够证明：在 yaml 文件里写好命令然后在远程服务器上运行，是一件非常轻松的事。而且如果运行环境不同，就可以加入判断条件，指明某些命令只能在特定的服务器上运行（如：只在那些不是 Ubuntu 或 Debian 的系统上运行 yum 命令）。

Ansible 的一个重要特性是用 剧本 playbook 来描述一个计算机系统的最终状态，所以一个剧本可以在服务器上反复执行而不影响其最终状态（LCTT 译注：即是幂等的）。如果某个任务已经被实施过了（如，“用户 sysman 已经存在”），那么 Ansible 就会忽略它继续执行后续的任务。

定义

• 任务 task ：是工作的最小单位，它可以是个动作，比如“安装一个数据库服务”、“安装一个 web 服务器”、“创建一条防火墙规则”或者“把这个配置文件拷贝到那个服务器上去”。
• 动作 play ： 由任务组成，例如，一个动作的内容是要“设置一个数据库，给 web 服务用”，这就包含了如下任务：1）安装数据库包；2）设置数据库管理员密码；3）创建数据库实例；4）为该实例分配权限。
• 剧本 playbook ：（LCTT 译注：playbook 原指美式橄榄球队的战术手册，也常指“剧本”，此处惯例采用“剧本”译名） 由动作组成，一个剧本可能像这样：“设置我的网站，包含后端数据库”，其中的动作包括：1）设置数据库服务器；2）设置 web 服务器。
• 角色 role ：用来保存和组织剧本，以便分享和再次使用它们。还拿上个例子来说，如果你需要一个全新的 web 服务器，就可以用别人已经写好并分享出来的角色来设置。因为角色是高度可配置的（如果编写正确的话），可以根据部署需求轻松地复用它们。
• Ansible 星系 Ansible Galaxy ：是一个在线仓库，里面保存的是由社区成员上传的角色，方便彼此分享。它与 GitHub 紧密集成，因此这些角色可以先在 Git 仓库里组织好，然后通过 Ansible 星系分享出来。

这些定义以及它们之间的关系可以用下图来描述：

请注意上面的例子只是组织任务的方式之一，我们当然也可以把安装数据库和安装 web 服务器的剧本拆开，放到不同的角色里。Ansible 星系上最常见的角色是独立安装、配置每个应用服务，你可以参考这些安装 mysql 和 httpd 的例子。

编写剧本的小技巧

学习 Ansible 最好的资源是其官方文档。另外，像学习其他东西一样，搜索引擎是你的好朋友。我推荐你从一些简单的任务开始，比如安装应用或创建用户。下面是一些有用的指南：

• 在测试的时候少选几台服务器，这样你的动作可以执行的更快一些。如果它们在一台机器上执行成功，在其他机器上也没问题。
• 总是在真正运行前做一次 测试 dry run ，以确保所有的命令都能正确执行（要运行测试，加上 --check-mode 参数 ）。
• 尽可能多做测试，别担心搞砸。任务里描述的是所需的状态，如果系统已经达到预期状态，任务会被简单地忽略掉。
• 确保在 /etc/ansible/hosts 里定义的主机名都可以被正确解析。
• 因为是用 SSH 与远程主机通信，主控节点必须要能接受密钥，所以你面临如下选择：1）要么在正式使用之前就做好与远程主机的密钥交换工作；2）要么在开始管理某台新的远程主机时做好准备输入 “Yes”，因为你要接受对方的 SSH 密钥交换请求（LCTT 译注：还有另一个不那么安全的选择，修改主控节点的 ssh 配置文件，将 StrictHostKeyChecking 设置成 “no”）。
• 尽管你可以在同一个剧本内把不同 Linux 发行版的任务整合到一起，但为每个发行版单独编写剧本会更明晰一些。

总结一下

Ansible 是你在数据中心里实施运维自动化的好选择，因为它：

• 无需客户端，所以比其他自动化工具更易安装。
• 将指令保存在 YAML 文件中（虽然也支持 JSON），比写 shell 脚本更简单。
• 开源，因此你也可以做出自己的贡献，让它更加强大！

你是怎样使用 Ansible 让数据中心更加自动化的呢？请在评论中分享您的经验。

via: https://opensource.com/article/18/2/tips-success-when-getting-started-ansible

作者：Jose Delarosa 译者：jdh8383 校对：wxy

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