RAD调试器

项目总览

RAD Debugger 是一款本地用户模式、图形化的多进程调试器，目前支持 Windows x64 平台（基于 PDB 调试信息）。项目处于 ALPHA 阶段，未来计划扩展至 Linux 原生调试和 DWARF 调试信息。除调试器外，项目还包含两项配套技术：RAD Debug Info (RDI) 格式与 RAD Linker 高性能链接器。

RAD 调试信息（RDI）格式

RDI 是项目自定义的调试信息格式，调试器不直接解析工具链原生输出的 PDB 或 DWARF，而是按需将它们转换为 RDI。格式定义在 src/lib_rdi 目录中：

• rdi.h / rdi.c：定义格式的核心类型与函数
• rdi_parse.h / rdi_parse.c：解析辅助函数

src/lib_rdi_make 目录提供构建与序列化 RDI 数据的库（开发中）。项目内的 radbin 工具（也可通过调试器 --bin 命令行参数调用）支持将原生调试信息格式转换为 RDI，并能以可读文本形式转储 RDI 文件内容。

RAD Linker

RAD Linker 是面向 x64 PE/COFF 二进制的高性能链接器，主要为巨型可执行文件的编译-调试循环设计，可生成标准 PDB，也可选生成原生 RAD Debug Info 文件，后者对调试巨型程序尤为重要，因为这些程序生成的 PDB 经常因内部 32 位表溢出而损坏。

关键特性：

• 命令行语法完全兼容 MSVC，使用 /help 可查看已实现的开关列表
• 默认线程数等于 CPU 核心数；可使用 /rad_workers 限制线程数
• 支持大内存页（通过 /rad_large_pages 启用，可额外减少约 25% 的链接时间），但默认关闭。Windows 对大页支持不够稳定，建议仅在 Docker 或 VM 镜像中使用；Linux 移植版将以稳健方式支持大页
• 在调试信息达数 GB 的测试用例中，链接时间较常规链接器提升约 50%
• 尚未支持链接时优化（LTCG），但已在路线图中

项目路线图

初始 Alpha 稳定性阶段

首要任务是确保核心组件在 x64 Windows 本地开发场景下的可靠性，包括调试信息转换与加载、进程控制、单步执行、求值（正确使用位置信息与类型信息）以及健壮的前端。链接器方面侧重可靠性与收敛现有链接器行为。性能优化也是该阶段的工作重点，包括前端性能、缓存机制，以及提升中小型项目的链接速度。后续计划加入死代码消除（/opt:ref）和基于 Clang 的 LTO（不支持 MSVC 的 LTCG，因其未文档化）。

本地 x64 Linux 调试阶段

将调试器移植到 Linux，主要工作包括：

• 在 src/demon 层实现本地进程控制抽象 API
• 在 src/ctrl 层实现 x64 ELF Linux 栈展开器
• 实现 DWARF 到 RDI 的转换器（src/rdi_from_dwarf 已有部分实现）
• 将 src/render 层从 D3D11 后端移植到 Linux 兼容 API
• 将 src/font_provider 层移植到 FreeType（Windows 使用 DirectWrite）
• 将 src/os 层（虚拟内存分配、线程与同步原语、窗口与输入事件等）移植到 Linux

完成上述工作后，x64 Windows 调试体验将原生迁移到 Linux。

未来方向

远程调试、移植到其他处理器架构、改进调试器功能（如可视化引擎）等。

代码库结构

顶层目录中，data 存放构建时使用的小型二进制文件，src 存放全部源代码；构建后生成的 build 与 local 目录未纳入版本控制。

代码库按"层"组织，对应 src 目录下的文件夹（结构尽量保持扁平），并采用 1–3 字符前缀加下划线的命名空间约定。类型与枚举值使用大写，函数与全局变量使用小写。层之间构成有向无环图，少数以 lib_ 为前缀的目录（如 lib_rdi）可作为独立库被其他代码库复用，不依赖项目内的其他层。

主要层及其命名空间示例：

• base（无命名空间）：通用基础构造，字符串、数学、内存分配器、辅助宏、命令行解析等
• ctrl（CTRL_）：异步进程控制、单步、断点，与附加进程同步运行
• dbg_engine（D_）：核心调试系统，包含单步、启动、冻结线程、运行时断点添加、缓存等顶层逻辑
• dbg_info（DI_）：异步调试信息转换与加载，维护 RDI 缓存，必要时启动子进程进行按需转换
• demon（DMN_）：本地进程控制抽象层，为 ctrl 提供跨平台接口
• eval（E_）：表达式语言编译器，用于对变量、寄存器、类型等求值，分为词法、解析、类型检查、IR 生成、IR 求值等阶段
• eval_visualization（EV_）：非图形化的求值可视化引擎，用于监视表
• file_stream（FS_）：异步文件流，存储于 content 与 artifact_cache 层，支持热重载
• font_cache（FNT_）：光栅化字体数据缓存，由 font_provider 提供来源
• font_provider（FP_）：字体文件解码与光栅化后端的抽象层
• lib_rdi（RDI_）、lib_rdi_make（RDIM_）、lib_raddbg_markup（RADDBG_）：可独立迁出的库
• linker（LNK_）：RAD Linker 可执行文件实现
• mdesk（MD_）：解析 .mdesk 格式（JSON 的超集），用于用户与项目配置文件及元代码
• metagen（MG_）：元程序，消耗 Metadesk 文件并生成 C 代码，用于管理大型数据表、嵌入二进制文件或多行字符串
• os/core（OS_）：操作系统核心非图形功能抽象
• os/gfx（OS_）：基于 os/core 的图形操作系统功能抽象
• pdb（PDB_）：PDB 文件格式解析与写入
• pe（PE_）：PE 格式解析与写入
• raddbg（RD_）：整合所有模块的主图形调试器可执行文件，包含前端 UI、内置可视化器与命令行接口
• rdi_from_coff（C2R_）、rdi_from_dwarf（D2R_）、rdi_from_elf（E2R_）、rdi_from_pdb（P2R_）：将各原生格式转换为 RDI
• render（R_）：GPU 渲染 API 抽象层，不实现高层绘图 API，由 draw 层完成
• ui（UI_）：图形用户界面构建机制，提供即时模式层级结构构建 API

其他层还包括 artifact_cache（AC_）、codeview（CV_）、coff（COFF_）、content（C_）、disasm（DASM_）、draw（DR_）、dwarf（DW_）、eh（EH_）、elf（ELF_）、msf（MSF_）、msvc_crt（MSCRT_）、mutable_text（MTX_）、radbin（RB_）、rdi（RDI_）、rdi_make（RDIM_）、regs（REGS_）、text（TXT_）、third_party（无命名空间）、mule（无命名空间，调试器功能测试程序）、scratch（无命名空间，临时小程序）、tester（无命名空间，自动测试程序）、natvis（无命名空间，类型可视化文件）。