本文介绍一些Android常见的调试技巧
一. 获取Trace
调用栈信息(Trace)是分析异常经常使用的，这里简单划分两类情况：
当前线程Trace: 当前执行流所在线程的调用栈信息；
目标进程Trace：可获取目标进程的调用栈，用于动态调试；
1.1 当前线程Trace
1) Java层
Thread.currentThread().dumpStack(); //方法1
Log.d(TAG,"Gityuan", new RuntimeException("Gityuan")); //方法2
new RuntimeException("Gityuan").printStackTrace(); //方法3
2) Native层
#include
android::CallStack stack(("Gityuan"));
1.2 目标进程Trace
1) Java层
adb shell kill -3 [pid] //方法1
Process.sendSignal(pid, Process.SIGNAL_QUIT) //方法2
生成trace文件保存在文件data/anr/traces.txt
2) Native层
adb shell debuggerd -b [tid] //方法1
Debug.dumpNativeBacktraceToFile(pid, tracesPath) //方法2
前两条命令输出内容相同:
命令1输出到控制台
命令2输出到目标文件
对于debuggerd命令，若不带参数则输出tombstones文件，保存到目录/data/tombstones
3) Kernel层
adb shell cat /proc/[tid]/stack //方法1
WatchDog.dumpKernelStackTraces() //方法2
其中dumpKernelStackTraces()只能用于打印当前进程的kernel线程
1.3 小节
以下分别列举输出Java, Native, Kernel的调用栈方式：
类别
函数式
命令式
Java
Process.sendSignal(pid, Process.SIGNAL_QUIT)
kill -3 [pid]
Native
Debug.dumpNativeBacktraceToFile(pid, tracesPath)
debuggerd -b [pid]
Kernel
WD.dumpKernelStackTraces()
cat /proc/[tid]/stack
分析异常时往往需要关注的重要目录：
/data/anr/traces.txt
/data/tombstones/tombstone_X
/data/system/dropbox/
二. 时间调试
为了定位耗时过程，有时需要在关注点添加相应的systrace，而systrace可跟踪系统cpu,io以及各个子系统运行状态等信息，对于kernel是利用Linux的ftrace功能。当然也可以直接在方法前后加时间戳，输出log的方式来分析。
2.1 新增systrace
1) App
import android.os.Trace;
void foo() {
Trace.beginSection("app:foo");
...
Trace.endSection();
}
2) Java Framework
import android.os.Trace;
void foo() {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "fw:foo");
...
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
}
3) Native Framework
#define ATRACE_TAG ATRACE_TAG_GITYUAN
#include // used for C++
#include // used for C
void foo() {
ATRACE_CALL();
...
}
或者
#define ATRACE_TAG ATRACE_TAG_GITYUAN
#include // used for C++
#include // used for C
void foo() {
ATRACE_BEGIN();
...
ATRACE_END();
}
2.2 打印时间戳
1) Java
import android.util.Log;
void foo(){
long startTime = System.currentTimeMillis();
...
long spendTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
Log.i(TAG,"took " + spendTime + “ ms.”);
}
2) C/C++
#include
#include
void foo() {
struct timeval time;
gettimeofday(&time, NULL); //精度us
printf("took %lld ms.\n", time.tv_sec * 1000 + time.tv_usec /1000);
}
2.3 kernel log
有时候Kernel log的输出是由级别限制，可通过如下命令查看：
adb shell cat /proc/sys/kernel/printk
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参数解读：
控制台日志级别：优先级高于该值的消息将被打印至控制台。
缺省的消息日志级别：将用该值来打印没有优先级的消息。
最低的控制台日志级别：控制台日志级别可能被设置的最小值。
缺省的控制台日志级别：控制台日志级别的缺省值
日志级别：
级别
值
说明
KERN_EMERG
0
致命错误
KERN_ALERT
1
报告消息
KERN_CRIT
2
严重异常
KERN_ERR
3
出错
KERN_WARNING
4
警告
KERN_NOTICE
5
通知
KERN_INFO
6
常规
KERN_DEBUG
7
调试
Log相关命令
dmesg 或 cat /proc/kmsg
logcat -L 或 cat /proc/last_kmsg
logcat -b events -b system
三. addr2line
addr2line功能是将函数地址解析为函数名。分析过Native Crash，那么对addr2line一定不会陌生。 addr2line命令参数：
Usage: addr2line [option(s)] [addr(s)]
The options are:
@ Read options from
-a --addresses Show addresses
-b --target= Set the binary file format
-e --exe= Set the input file name (default is a.out)
-i --inlines Unwind inlined functions
-j --section= Read section-relative offsets instead of addresses
-p --pretty-print Make the output easier to read for humans
-s --basenames Strip directory names
-f --functions Show function names
-C --demangle[=style] Demangle function names
-h --help Display this information
-v --version Display the program's version
3.1 Native地址转换
Step 1: 获取symbols表
先获取对应版本的symbols，即可找到对应的so库。(最好是对应版本addr2line，可确保完全匹配)
Step 2: 执行addr2line命令
// 64位
cd prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/aarch64-linux-android-4.9/bin
./aarch64-linux-android-addr2line -f -C -e libxxx.so
//32位
cd /prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-linux-androideabi-4.9/bin
./arm-linux-androideabi-addr2line -f -C -e libxxx.so
另外，有兴趣可以研究下development/scripts/stack，地址批量转换工具。
3.2 kernel地址转换
addr2line也适用于调试分析Linux Kernel的问题。例如，查询如下命令所对应的代码行号
[<0000000000000000>] binder_thread_read+0x2a0/0x324
Step 1: 获取符号地址
通过命令arm-eabi-nm从vmlinux找到目标方法的符号地址，其中nm和vmlinux所在目录：
arm-eabi-nm位于目录prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/
vmlinux位于目录out/target/product/xxx/obj/KERNEL_OBJ/
执行如下命令：(需要带上绝对目录)
arm-eabi-nm vmlinux |grep binder_thread_read
则输出结果： c02b2f28 T binder_thread_read，可知binder_thread_read的符号地址为c02b2f28， 其偏移量为0x2a0，则计算后的目标符号地址= c02b2f28 + 2a0，然后再采用addr2line转换得到方法所对应的行数
Step 2: 执行addr2line命令
./aarch64-linux-android-addr2line -f -C -e vmlinux [目标地址]
注意:对于kernel调用栈翻译过程都是通过vmlinux来获取的
