Nieoficjalne debugowanie na Androidzie

System Android, jak powszechnie wiadomo, jest licencjonowany kategorią open source, więc istnieje możliwość w miarę łatwego umieszczenia go na urządzeniach mobilnych bez konieczności współpracy z Google. Wykorzystują to producenci różnego rodzaju mniej lub bardziej “nieoficjalnego” sprzętu, działającego pod kontrolą tego systemu. Mogą to być produkty, które trudno klasyfikować inaczej niż jako tanie imitacje, ale także sprzęt produkowany przez (u)znane firmy – jak choćby tablet stworzony przez Creative. Ich wspólną cechą jest domyślny brak wsparcia przez narzędzia wspomagające pisanie aplikacji dostępne w ramach SDK Androida – przede wszystkim Android Debug Bridge (adb), czyli usługę umożliwiającą między innymi debugowanie aplikacji bezpośrednio na urządzeniu. Dla zwykłego użytkownika to oczywiście żadna wada, ale co mają zrobić biedni programiści?…
Okazuje się jednak, że przeszkodę tę da się pokonać. Dzisiaj udała mi się ta sztuka ze wspomnianym tabletem Creative’a i dlatego czuję się upoważniony podzielić się swoim rozwiązaniem :) Wydaje się ono przy tym na tyle ogólne, że powinno stosować do dowolnego urządzenia.

Więcej pulpitów

Pracując przez chwilę na Linuksie, odkryłem poważną zaletę jego interfejsu graficznego, którą Windows domyślnie nie może się pochwalić. Wirtualne pulpity, bo o nich mowa, to koncept, który w pierwszej chwili może wydawać się nieco dezorientujący. W końcu czasami ma się problem z ogarnięciem okien na jednym tylko pulpicie, więc co dopiero powiedzieć o – powiedzmy – czterech? :) Ale więcej miejsca na bałagan to także więcej miejsca na porządek i jeśli tylko potrafimy dobrze tę powiększoną przestrzeń zagospodarować, możemy znacznie zyskać na efektywności. Ograniczamy bowiem konieczność przełączania między programami za pomocą powolnych i niewygodnych metod, takich jaki klikanie w przyciski na pasku zadań czy pracowite przechodzenie po liście okien za pomocą przełącznika Alt+Tab.

To doprawdy wstyd, że Windows nie oferuje takiego mechanizmu wbudowanego w system. Jakby się jednak chwilę nad nim zastanowić, nie jest on żadnym rodzajem magii. Można go przynajmniej symulować za pomocą odpowiednio przemyślanego ukrywania i odkrywania okien na żądanie użytkownika, przechodzącego między kolejnymi “wirtualnymi «wirtualnymi pulpitami»”. Zdaje się, że właśnie na takiej zasadzie działają programy, które uzupełniają system Windows o tę pożyteczną funkcjonalność.
Rozwiązaniem wypróbowanym przeze mnie jest VirtuaWin. Jest to bardzo mała, ale całkiem zmyślna aplikacja. Bez widocznego narzutu na zasoby systemowe (kilka megabajtów w pamięci) wprowadza ona możliwość przełączania się między wirtualnymi pulpitami przy pomocy typowych kombinacji klawiszy (czyli Ctrl+Alt+strzałki). I to niemal dowolną liczbą wirtualnych pulpitów, do których można automatycznie przypisywać okna na podstawie ustalonych (bazujących np. na klasie okna lub jego tytule). Jedyne, czego tu brakuje, to ładna animacja przełączania zamiast znikających i pojawiających się okien… ale cóż, nie można mieć wszystkiego ;)

W każdym razie polecam przyjrzenie się możliwości powielenia swojego pulpitu nawet bez przyłączania dodatkowych ekranów. Opłaca się.

Triki z PowerShellem #17 – Stan baterii

Wykonywałem ostatnio skomplikowane akrobacje z bashem, plikiem /etc/rc.local, modułami kernela i innymi linuksowymi wynalazkami, aby uruchomić system spod znaku pingwina na swoim laptopie. Problem leżał w posiadaniu przezeń dwóch kart graficznych, działających w trybie hybrydowym, z których jedna (zintegrowana) działa zawsze, natomiast druga (zewnętrzna) budzi się na żądanie w celu obsłużenia bardziej skomplikowanych aplikacji graficznych i gier. Naturalnie Linux nie jest przygotowany do współpracy z tą technologią. więc o bezproblemowym działaniu X-owych okienek (poza trybem recovery) nie mogło być mowy.
Rozwiązaniem było całkowite wyłączenie zewnętrznej karty i to w niezbyt delikatny sposób, bo poprzez... pozbawienie jej zasilania za pomocą odpowiedniego polecenia modułu acpi. O tym, czy polecenie to faktycznie coś dało, mogłem się natomiast przekonać przy pomocy obserwacji szybkości rozładowywania się baterii, dostępnej w pliku /proc/acpi/battery/BAT1/state i wyglądającej mniej więcej tak:

Tak to właśnie wygląda na systemie, który podobno "po prostu działa" ;-) Żarty żartami, ale powyższy raport nt. stanu zasilania jest zbiorem całkiem interesujących informacji, które byłyby pożyteczne także i w systemie Windows. Pomyślałem więc, czy i tam nie udało by się pozyskać podobnych danych. Odpowiedź - jak można się domyślić - jest oczywiście pozytywna.

Partycja na plik wymiany

Instalując ostatnio Linuksa zauważyłem, iż standardową praktyką tego systemu jest wydzielanie zupełnie osobnej partycji na plik stronnicowania (pagefile), zwany też potocznie plikiem wymiany. Mówiąc zresztą ściślej, Linux nie tworzy tam żadnych plików i zamiast tego korzysta z partycji bezpośrednio jako źródła miejsca dla pamięci wirtualnej.

Skąd taki pomysł, skoro Windows domyślnie radzi sobie całkiem dobrze, trzymając swoje dane stronnicowania w zwykłym pliku?... No cóż, to jest jedna z tych rzeczy, które Linux akurat robi lepiej. Umieszczenie pliku wymiany na innej partycji niż systemowa ma bowiem uzasadnienie wydajnościowe. W najlepszym wypadku ona sama powinna zresztą znajdować się na zupełnie osobnym dysku, dzięki czemu możliwe byłoby równolegle korzystanie z pliku wymiany i "normalnych" danych. Oczywiście nie zawsze jest to możliwe, zwłaszcza w komputerach przenośnych, siłą rzeczy dysponujących tylko jednym fizycznym dyskiem.

Co dokładnie daje umieszczenie pliku wymiany na jego własnej partycji? Myślę, że nietrudno się tego domyślić: chodzi o brak fragmentacji. Ponieważ brak jest kontaktu z jednostkami alokacji innych rodzajów danych, możliwe jest zachowanie integralności pliku wymiany, który w dodatku położony będzie zawsze blisko początku swojej partycji. To zaś przyspiesza do niego dostęp.
Znaczenie ma również położenie samej partycji na dysku. W idealnym przypadku powinna być ona na samym początku dysku, ale niestety jest to właściwie nie do osiągnięcia, jako że tam zwykle znajduje się już system operacyjny. Jeżeli nie chcemy go reinstalować, to dobrym rozwiązaniem jest umieszczenie partycji swap pośrodku dysku, między częścią systemową a partycją z danymi. Minimalizujemy wtedy drogę głowicy do pliku wymiany, jeśli już znajduje się ona nad którąś ze wspomnianych dwóch części. Wadą tego rozwiązania jest kłopotliwe powiększanie którejś z nich, jeśli kiedyś okaże się, że potrzebujemy więcej miejsca na system kosztem danych lub odwrotnie. Nie ma bowiem wtedy innej opcji jak usunięcie partycji wymiany i stworzenie jej na nowo.

Dokładny czas na wielu platformach

Gry i inne podobne aplikacje wymagają precyzyjnego pomiaru czasu, aby realizować obliczenia związane z fizyką, animacją, itp. Jak niemal wszystko, API potrzebne do tego celu jest różne w zależności od platformy, czyli (głównie) systemu operacyjnego. Dzisiaj chciałbym pokazać, jak wygląda to na dwóch najpopularniejszych systemach: Windows i POSIX (a więc między innymi na wszelkiego typu Linuksach).

Interfejs programistyczny systemu spod znaku okienek udostępnia dwie funkcje od dokładnego mierzenia czasu. Są to QueryPerformanceFrequency i QueryPerformanceCounter. Tę pierwszą wywołuje się tylko raz, a jej wynikiem jest częstotliwość wewnętrznego systemowego zegara, który służy do precyzyjnego pomiaru upływającego czasu. Wyrażana jest ona w liczbie "tyknięć" na sekundę i na dzisiejszym sprzęcie może być bardzo duża, bo liczona w (kilku(nastu/dziesięciu)) milionach.
Druga funkcja jest używana nieporównywalnie częściej, gdyż to ona zwraca aktualną wartość zegara, czyli liczbę jego "tyknięć". Stąd wynika, że obliczenie tej wartości w sekundach wymaga podzielenia rezultatu QPC przez uzyskaną wcześniej częstotliwość:

Używana tu unia LARGE_INTERGER to nic innego, jak zwykła liczba 64-bitowa.

W systemach POSIX-owych rzecz jest odrobinę prostsza, jako że tutaj dokładność zegara jest ściśle ustalona. Funkcja gettimeofday (z nagłówka sys/time.h) zwraca rezultat z precyzją mikrosekundową w postaci struktury timeval:

Część odpowiadającą niepełnym sekundom (pole tv_usec) trzeba więc podzielić przez milion.

Chcąc mieć bardziej uniwersalne rozwiązanie, możemy napisać klasę opakowującą zegar z implementacją kontrolowaną docelową platformą, na którą kompilujemy:

Można by na koniec zapytać jeszcze, co tak naprawdę znaczy zwracana wartość zegara. Kiedy wynosi ona zero?... Otóż wbrew pozorom odpowiedź na to pytanie nie jest istotna, bo w praktyce interesuje nas tylko interwał czasowy, tj. różnica między dwoma wskazaniami timera. To na jej podstawie liczymy zmianę w prędkościach obiektów, klatkach animacji czy w końcu niezbędnie konieczną do wyświetlenia wartość FPS :)

Jak naprawić GRUB-a

Jeśli oprócz systemu okienkowego rodem z Microsoftu mamy też jakiegoś *niksa, to reinstalacja Windows będzie dla nas miała jeden nieprzyjemny efekt uboczny. Otóż instalatory Okienek radośnie nadpisują sektor startowy dysku (czyli MBR - Master Boot Sector), przez co Windows staje się jedynym systemem dającym się uruchomić w zwykły sposób. Ot, zwyczajowe MS-owe praktyki monopolistyczne ;-)

Jak temu zaradzić? Trzeba oczywiście przywrócić boot sector do właściwego stanu, co oznacza ponowne zainstalowanie używanego przez nas wcześniej bootloadera. W większości przypadków (jeśli mówimy o Linuksie jako drugim systemie) jest nim GRUB; w takim wypadku jego ponowne zainstalowanie wymaga:

1. Uruchomienia Linuksa przy użyciu płytki typu LiveCD, dystrybucji uruchamianej z pendrive'a, itp. Graficzny interfejs jest niepotrzebny, bo jak to zwykle w Linuksie, wszystko można zrobić z konsoli.
2. Następnie należy uruchomić GRUB-a - koniecznie z prawami roota, a więc np. poprzez sudo grub.
3. Z poziomu jego wiersza poleceń należy najpierw ustawić partycję, w której znajdują się pliki z danymi bootloadera. Jeśli nie wiemy, która to, najlepiej użyć polecenia find /boot/grub/stage1. Potem rezultat przekazujemy do komendy root, np. root (hd0,5).
4. Na koniec komendą setup instalujemy GRUB-a na wybranym dysku fizycznym - zazwyczaj jest to setup (hd0).

Tyle powinno wystarczyć, by po ponownym uruchomieniu komputera z tego dysku pojawiło się nam menu bootowania GRUB-a. Przy odrobinie szczęścia oba systemy będą więc uruchamiały się normalnie ;)

Operacja reinstalacja

Wczorajsza premiera Windows 7 to dobry pretekst, żeby nowy system w końcu przetestować - zwłaszcza, że większość opinii, których o nim słyszałem, była zdecydowanie przychylna. W połączeniu z faktem, iż system operacyjny na moim laptopie już od dobrych paru miesięcy domaga się skrócenia swoich cierpień, otrzymujemy tylko jeden logiczny wniosek: czas zakasać rękawy i zabrać się za reinstalację!

Ktokolwiek choć raz zajmował się ponownym stawianiem systemu od zera wie, że czynność ta nie należy do relaksujących. Chociaż drobne komplikacje są praktycznie gwarantowane: a to zapomnimy o jakimś sterowniku, a to zapodziejemy gdzieś numer seryjny systemu, i tak dalej. Posiadanie komputera "zapasowego" (w moim przypadku tradycyjnego - stacjonarnego) znacznie redukuje dolegliwość takich problemów, ale nawet i w tej sytuacji warto się do całej operacji dobrze przygotować.
I właśnie dlatego sporządziłem poniższą listę kontrolną czynności, które dobrze jest wykonać przed rozpoczęciem zabawy w reinstalację systemu. Nie gwarantuję oczywiście, że da się przy jej użyciu uniknąć wszelkich kłopotów. Powinna być ona jednak w dużym stopniu pomocna. A wygląda ona następująco:

1. Zrób kopie zapasowe. Jest to oczywiste, a jednocześnie na tyle ważne, że warto o tym wspomnieć na początku. Niestety we współczesnych systemach dane, które chciałoby się zachować, prawie nigdy nie znajdują się w jednym miejscu. Dlatego właśnie można niemal zagwarantować, że przy robieniu przedinstalacyjnego backupu uda nam się coś pominąć.
   Żeby zminimalizować prawdopodobieństwo tego zdarzenia, warto do robienia kopii podejść dwojako:
   • Najpierw pomyślmy, co chcemy zachować. Edytowane dokumenty czy pisane programy są pewnie najważniejsze, ale to zdecydowanie nie wszystko. Co z ustawieniami używanych przez nas programów? Ulubionymi łączami w przeglądarce? Ciastkami (cookies)? Zapisanymi stanami gier (save'ami)? Co z wszelkiego rodzaju przydatnymi materiałami, które kiedyś ściągnęliśmy nie wiadomo skąd i które jeszcze mogą się przydać? O różnego typu multimediach (muzyka, filmy) też nie wypadałoby zapomnieć. W sumie więc lista robi się całkiem pokaźna i pewnie każdy jeszcze mógłby coś na nią wpisać.
   • Następnie upewnijmy się, że o niczym nie zapomnieliśmy, przeglądając typowe miejsca, w których mogły się ukryć przydatne pliki. Moje dokumenty czy katalog /home będą pierwszym przystankiem. Potem warto odwiedzić Program Files (tudzież /usr/bin itp.) w poszukiwaniu aplikacji, których katalogi mogą zawierać ustawienia do skopiowania. W końcu warto spojrzeć do głównego katalogu dysku, do folderu z plikami ściąganymi z sieci, a w końcu na... Pulpit. Zwłaszcza jeśli tego ostatniego dawno nie sprzątaliśmy ;)
2. Sprawdź, czy masz pod ręką odpowiednie płyty z systemami operacyjnymi. Celowo użyłem tu liczby mnogiej, bowiem nierzadko w grę wchodzi tutaj więcej niż jeden system. W szczególności chodzi więc tutaj o:
   • dysk z systemem, który będziemy instalować - dość oczywiste :)
   • dysk z systemem, którego aktualnie używamy - jeśli jest on inny niż ten instalowany, dobrze jest mieć na wszelki wypadek możliwość powrotu, gdyby up/downgrade okazał się porażką
   • dyski od pozostałych systemów, których używamy - jak chociażby LiveCD jakiegoś Linuksa, jeśli zdarza nam się mieć takowego

   Pamiętaj też o wszelkich kluczach produktów czy numerach seryjnych, jeśli któryś z systemów ich wymaga.

3. Wyciągnij na wierzch dyski ze sterownikami do urządzeń, których używa twój komputer. Większość z nich pewnie będzie działała od razu, ale i tak warto mieć płytki pod ręką. Alternatywnie możemy zaufać sieci i stamtąd zaopatrzyć się w drivery - upewnijmy się jednak wpierw, że posiadamy sterowniki do modemu :)
4. Przygotuj też wersje instalacyjne dużych programów, których używasz do pracy. Chodzi tu o takie rzeczy jak pakiet biurowy, środowisko programistyczne (wraz z wszystkimi SDK-ami!), program graficzny, itp. Nawet jeśli można się w nie zaopatrzyć poprzez sieć, dobrze jest mieć je nagrane na nośnikach DVD/CD.
5. Nie zapomnij o programie antywirusowym i firewallu. Nie ma co, rzecz jasna, wierzyć przeróżnym badaniom stwierdzającym, że niezabezpieczony komputer podłączony do Internetu już po kilku minutach złapie megabajty wszelkiego rodzaju złośliwych programów. Nawet w przypadku Windows standardowy Windows Defender na początek w zupełności wystarczy. Tym niemniej warto w miarę szybko wyposażyć nowy system w aplikacje zabezpieczające.
6. Zaopatrz się w listę małych programów, których używasz. Zachowywanie ich wersji instalacyjnej zwykle nie ma sensu, ale dobrze jest mieć przynajmniej ich nazwy, aby dało się je szybko odnaleźć w sieci i zainstalować na nowym systemie.
7. Znajdź sobie jakieś zajęcie na czas instalacji systemu i większych programów; to może długo potrwać. Niewątpliwym utrudnieniem będzie tu oczywiście fakt, że zajęcie to nie może wymagać komputera ;-) (No, chyba że masz zapasowy :]). Tym niemniej przez te parę godzin warto skupić się na czymś bardziej produktywnym niż obserwowanie paska postępu.

Uff, spora ta lista. Jej rygorystyczne przestrzeganie może nie zawsze jest konieczne, ale nie wydaje mi się, żeby mogło komukolwiek zaszkodzić :) Akurat w przypadku tej nieczęsto (i coraz rzadziej) wykonywanej czynności, jaką jest reinstalacja systemu, zbytnia przezorność na pewno nie zawadzi.