Отладка собственного кода платформы Android

В этом разделе обобщены полезные инструменты и связанные команды для отладки, отслеживания и профилирования собственного кода платформы Android при разработке функций уровня платформы.

Примечание. На страницах этого раздела и в других местах этого сайта рекомендуется использовать adb в сочетании с аргументом setprop для отладки определенных аспектов Android. В Android 7.x и более ранних версиях имена свойств имели ограничение по длине в 32 символа. Это означало, что для создания свойства переноса с именем приложения необходимо было обрезать имя, чтобы оно соответствовало размеру. В Android 8.0 и более поздних версиях этот предел намного больше и не требует усечения.

На этой странице описаны основы аварийных дампов, найденных в выводе logcat. На других страницах содержится гораздо более подробная информация о диагностике собственных сбоев , изучении системных служб с помощью dumpsys , просмотре использования собственной памяти , сети и оперативной памяти , использовании AddressSanitizer для обнаружения ошибок памяти в собственном коде, оценке проблем с производительностью (включая systrace ) и использовании отладчиков .

Аварийные свалки и надгробия

При запуске динамически связанного исполняемого файла регистрируется несколько обработчиков сигналов, которые в случае сбоя вызывают запись базового дампа сбоя в logcat и более подробный файл захоронения в /data/tombstones/ . Надгробие — это файл с дополнительными данными об аварийном процессе. В частности, он содержит трассировки стека для всех потоков в процессе сбоя (а не только потока, который поймал сигнал), полную карту памяти и список всех дескрипторов открытых файлов.

До Android 8.0 сбои обрабатывались демонами debuggerd и debuggerd64 . В Android 8.0 и выше crash_dump32 и crash_dump64 создаются по мере необходимости.

Присоединение аварийного дампера возможно только в том случае, если ничего еще не прикреплено, а это означает, что использование таких инструментов, как strace или lldb , предотвращает возникновение аварийных дампов.

Пример вывода (с удаленными временными метками и лишней информацией):

*** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
Build fingerprint: 'Android/aosp_angler/angler:7.1.1/NYC/enh12211018:eng/test-keys'
Revision: '0'
ABI: 'arm'
pid: 17946, tid: 17949, name: crasher  >>> crasher <<<
signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0xc
    r0 0000000c  r1 00000000  r2 00000000  r3 00000000
    r4 00000000  r5 0000000c  r6 eccdd920  r7 00000078
    r8 0000461a  r9 ffc78c19  sl ab209441  fp fffff924
    ip ed01b834  sp eccdd800  lr ecfa9a1f  pc ecfd693e  cpsr 600e0030

backtrace:
    #00 pc 0004793e  /system/lib/libc.so (pthread_mutex_lock+1)
    #01 pc 0001aa1b  /system/lib/libc.so (readdir+10)
    #02 pc 00001b91  /system/xbin/crasher (readdir_null+20)
    #03 pc 0000184b  /system/xbin/crasher (do_action+978)
    #04 pc 00001459  /system/xbin/crasher (thread_callback+24)
    #05 pc 00047317  /system/lib/libc.so (_ZL15__pthread_startPv+22)
    #06 pc 0001a7e5  /system/lib/libc.so (__start_thread+34)
Tombstone written to: /data/tombstones/tombstone_06

Последняя строка вывода показывает расположение полного надгробия на диске.

Если у вас есть неразобранные двоичные файлы, вы можете получить более подробную информацию о номерах строк, вставив стек в development/scripts/stack :

development/scripts/stack

Совет: для удобства, если вы запустили lunch , stack уже находится в $PATH , поэтому вам не нужно указывать полный путь.

Пример вывода (на основе вывода logcat выше):

Reading native crash info from stdin
03-02 23:53:49.477 17951 17951 F DEBUG   : *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
03-02 23:53:49.477 17951 17951 F DEBUG   : Build fingerprint: 'Android/aosp_angler/angler:7.1.1/NYC/enh12211018:eng/test-keys'
03-02 23:53:49.477 17951 17951 F DEBUG   : Revision: '0'
03-02 23:53:49.477 17951 17951 F DEBUG   : ABI: 'arm'
03-02 23:53:49.478 17951 17951 F DEBUG   : pid: 17946, tid: 17949, name: crasher  >>> crasher <<<
03-02 23:53:49.478 17951 17951 F DEBUG   : signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0xc
03-02 23:53:49.478 17951 17951 F DEBUG   :     r0 0000000c  r1 00000000  r2 00000000  r3 00000000
03-02 23:53:49.478 17951 17951 F DEBUG   :     r4 00000000  r5 0000000c  r6 eccdd920  r7 00000078
03-02 23:53:49.478 17951 17951 F DEBUG   :     r8 0000461a  r9 ffc78c19  sl ab209441  fp fffff924
03-02 23:53:49.478 17951 17951 F DEBUG   :     ip ed01b834  sp eccdd800  lr ecfa9a1f  pc ecfd693e  cpsr 600e0030
03-02 23:53:49.491 17951 17951 F DEBUG   :
03-02 23:53:49.491 17951 17951 F DEBUG   : backtrace:
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     #00 pc 0004793e  /system/lib/libc.so (pthread_mutex_lock+1)
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     #01 pc 0001aa1b  /system/lib/libc.so (readdir+10)
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     #02 pc 00001b91  /system/xbin/crasher (readdir_null+20)
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     #03 pc 0000184b  /system/xbin/crasher (do_action+978)
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     #04 pc 00001459  /system/xbin/crasher (thread_callback+24)
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     #05 pc 00047317  /system/lib/libc.so (_ZL15__pthread_startPv+22)
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     #06 pc 0001a7e5  /system/lib/libc.so (__start_thread+34)
03-02 23:53:49.492 17951 17951 F DEBUG   :     Tombstone written to: /data/tombstones/tombstone_06
Reading symbols from /huge-ssd/aosp-arm64/out/target/product/angler/symbols
Revision: '0'
pid: 17946, tid: 17949, name: crasher  >>> crasher <<<
signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0xc
     r0 0000000c  r1 00000000  r2 00000000  r3 00000000
     r4 00000000  r5 0000000c  r6 eccdd920  r7 00000078
     r8 0000461a  r9 ffc78c19  sl ab209441  fp fffff924
     ip ed01b834  sp eccdd800  lr ecfa9a1f  pc ecfd693e  cpsr 600e0030
Using arm toolchain from: /huge-ssd/aosp-arm64/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-linux-androideabi-4.9/bin/

Stack Trace:
  RELADDR   FUNCTION                   FILE:LINE
  0004793e  pthread_mutex_lock+2       bionic/libc/bionic/pthread_mutex.cpp:515
  v------>  ScopedPthreadMutexLocker   bionic/libc/private/ScopedPthreadMutexLocker.h:27
  0001aa1b  readdir+10                 bionic/libc/bionic/dirent.cpp:120
  00001b91  readdir_null+20            system/core/debuggerd/crasher.cpp:131
  0000184b  do_action+978              system/core/debuggerd/crasher.cpp:228
  00001459  thread_callback+24         system/core/debuggerd/crasher.cpp:90
  00047317  __pthread_start(void*)+22  bionic/libc/bionic/pthread_create.cpp:202 (discriminator 1)
  0001a7e5  __start_thread+34          bionic/libc/bionic/clone.cpp:46 (discriminator 1)

Вы можете использовать stack на всем надгробии. Пример:

stack < FS/data/tombstones/tombstone_05

Это полезно, если вы только что распаковали отчет об ошибке в текущем каталоге. Дополнительные сведения о диагностике собственных сбоев и захоронений см. в разделе Диагностика собственных сбоев .

Получение трассировки стека/надгробия из запущенного процесса

Вы можете использовать инструмент debuggerd , чтобы получить дамп стека запущенного процесса. Из командной строки вызовите debuggerd , используя идентификатор процесса (PID), чтобы выгрузить полную информацию о захоронении в stdout . Чтобы получить только стек для каждого потока в процессе, включите флаг -b или --backtrace .

Понимание сложного расслабления

Когда приложение выходит из строя, стек имеет тенденцию быть довольно сложным. Следующий подробный пример подчеркивает многие сложности:

    #00 pc 00000000007e6918  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (offset 0x346b000)
    #01 pc 00000000001845cc  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (offset 0x346b000)
    #02 pc 00000000001847e4  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (offset 0x346b000)
    #03 pc 00000000001805c0  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (offset 0x346b000) (Java_com_google_speech_recognizer_AbstractRecognizer_nativeRun+176)

Кадры №00–#03 взяты из собственного кода JNI, который хранился в APK в несжатом виде для экономии дискового пространства, а не извлекался в отдельный файл .so . Размотчик стека в Android 9 и более поздних версиях не нуждается в извлеченном файле .so , чтобы справиться с этим частым случаем, специфичным для Android.

Кадры №00–#02 не имеют имен символов, поскольку они были удалены разработчиком.

Кадр № 03 показывает, что там, где символы доступны, размотчик использует их.

    #04 pc 0000000000117550  /data/dalvik-cache/arm64/system@priv-app@Velvet@Velvet.apk@classes.dex (offset 0x108000) (com.google.speech.recognizer.AbstractRecognizer.nativeRun+160)

Кадр № 04 представляет собой заранее скомпилированный код Java. Старый размотчик остановился бы здесь, не имея возможности раскрутиться через Java.

    #05 pc 0000000000559f88  /system/lib64/libart.so (art_quick_invoke_stub+584)
    #06 pc 00000000000ced40  /system/lib64/libart.so (art::ArtMethod::Invoke(art::Thread*, unsigned int*, unsigned int, art::JValue*, char const*)+200)
    #07 pc 0000000000280cf0  /system/lib64/libart.so (art::interpreter::ArtInterpreterToCompiledCodeBridge(art::Thread*, art::ArtMethod*, art::ShadowFrame*, unsigned short, art::JValue*)+344)
    #08 pc 000000000027acac  /system/lib64/libart.so (bool art::interpreter::DoCall<false, false>(art::ArtMethod*, art::Thread*, art::ShadowFrame&, art::Instruction const*, unsigned short, art::JValue*)+948)
    #09 pc 000000000052abc0  /system/lib64/libart.so (MterpInvokeDirect+296)
    #10 pc 000000000054c614  /system/lib64/libart.so (ExecuteMterpImpl+14484)

Кадры №05–№10 взяты из реализации интерпретатора ART. Средство размотки стека в версиях ниже Android 9 показывало бы эти кадры без контекста кадра № 11, объясняющего, какой код интерпретировал интерпретатор. Эти кадры полезны, если вы отлаживаете сам ART. Если вы отлаживаете приложение, вы можете игнорировать их. Некоторые инструменты, такие как simpleperf , автоматически пропускают эти кадры.

    #11 pc 00000000001992d6  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (offset 0x26cf000) (com.google.speech.recognizer.AbstractRecognizer.run+18)

Кадр №11 — это интерпретируемый Java-код.

    #12 pc 00000000002547a8  /system/lib64/libart.so (_ZN3art11interpreterL7ExecuteEPNS_6ThreadERKNS_20CodeItemDataAccessorERNS_11ShadowFrameENS_6JValueEb.llvm.780698333+496)
    #13 pc 000000000025a328  /system/lib64/libart.so (art::interpreter::ArtInterpreterToInterpreterBridge(art::Thread*, art::CodeItemDataAccessor const&, art::ShadowFrame*, art::JValue*)+216)
    #14 pc 000000000027ac90  /system/lib64/libart.so (bool art::interpreter::DoCall<false, false>(art::ArtMethod*, art::Thread*, art::ShadowFrame&, art::Instruction const*, unsigned short, art::JValue*)+920)
    #15 pc 0000000000529880  /system/lib64/libart.so (MterpInvokeVirtual+584)
    #16 pc 000000000054c514  /system/lib64/libart.so (ExecuteMterpImpl+14228)

Кадры №12–16 представляют собой саму реализацию интерпретатора.

    #17 pc 00000000002454a0  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (offset 0x1322000) (com.google.android.apps.gsa.speech.e.c.c.call+28)

Кадр №17 — это интерпретируемый код Java. Этот метод Java соответствует кадрам интерпретатора №12–№16.

    #18 pc 00000000002547a8  /system/lib64/libart.so (_ZN3art11interpreterL7ExecuteEPNS_6ThreadERKNS_20CodeItemDataAccessorERNS_11ShadowFrameENS_6JValueEb.llvm.780698333+496)
    #19 pc 0000000000519fd8  /system/lib64/libart.so (artQuickToInterpreterBridge+1032)
    #20 pc 00000000005630fc  /system/lib64/libart.so (art_quick_to_interpreter_bridge+92)

Кадры №18–№20 — это сама виртуальная машина, код перехода от скомпилированного кода Java к интерпретируемому коду Java.

    #21 pc 00000000002ce44c  /system/framework/arm64/boot.oat (offset 0xdc000) (java.util.concurrent.FutureTask.run+204)

Кадр № 21 — это скомпилированный метод Java, который вызывает метод Java из № 17.

    #22 pc 0000000000559f88  /system/lib64/libart.so (art_quick_invoke_stub+584)
    #23 pc 00000000000ced40  /system/lib64/libart.so (art::ArtMethod::Invoke(art::Thread*, unsigned int*, unsigned int, art::JValue*, char const*)+200)
    #24 pc 0000000000280cf0  /system/lib64/libart.so (art::interpreter::ArtInterpreterToCompiledCodeBridge(art::Thread*, art::ArtMethod*, art::ShadowFrame*, unsigned short, art::JValue*)+344)
    #25 pc 000000000027acac  /system/lib64/libart.so (bool art::interpreter::DoCall<false, false>(art::ArtMethod*, art::Thread*, art::ShadowFrame&, art::Instruction const*, unsigned short, art::JValue*)+948)
    #26 pc 0000000000529880  /system/lib64/libart.so (MterpInvokeVirtual+584)
    #27 pc 000000000054c514  /system/lib64/libart.so (ExecuteMterpImpl+14228)

Кадры №22–№27 представляют собой реализацию интерпретатора, осуществляющую вызов метода из интерпретируемого кода в скомпилированный метод.

    #28 pc 00000000003ed69e  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (com.google.android.apps.gsa.shared.util.concurrent.b.e.run+22)

Кадр №28 — это интерпретируемый Java-код.

    #29 pc 00000000002547a8  /system/lib64/libart.so (_ZN3art11interpreterL7ExecuteEPNS_6ThreadERKNS_20CodeItemDataAccessorERNS_11ShadowFrameENS_6JValueEb.llvm.780698333+496)
    #30 pc 0000000000519fd8  /system/lib64/libart.so (artQuickToInterpreterBridge+1032)
    #31 pc 00000000005630fc  /system/lib64/libart.so (art_quick_to_interpreter_bridge+92)

Кадры № 29–31 представляют собой еще один переход между скомпилированным кодом и интерпретируемым кодом.

    #32 pc 0000000000329284  /system/framework/arm64/boot.oat (offset 0xdc000) (java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker+996)
    #33 pc 00000000003262a0  /system/framework/arm64/boot.oat (offset 0xdc000) (java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run+64)
    #34 pc 00000000002037e8  /system/framework/arm64/boot.oat (offset 0xdc000) (java.lang.Thread.run+72)

Кадры № 32–34 представляют собой скомпилированные кадры Java, вызывающие друг друга напрямую. В этом случае собственный стек вызовов такой же, как и стек вызовов Java.

    #35 pc 0000000000559f88  /system/lib64/libart.so (art_quick_invoke_stub+584)
    #36 pc 00000000000ced40  /system/lib64/libart.so (art::ArtMethod::Invoke(art::Thread*, unsigned int*, unsigned int, art::JValue*, char const*)+200)
    #37 pc 0000000000280cf0  /system/lib64/libart.so (art::interpreter::ArtInterpreterToCompiledCodeBridge(art::Thread*, art::ArtMethod*, art::ShadowFrame*, unsigned short, art::JValue*)+344)
    #38 pc 000000000027acac  /system/lib64/libart.so (bool art::interpreter::DoCall<false, false>(art::ArtMethod*, art::Thread*, art::ShadowFrame&, art::Instruction const*, unsigned short, art::JValue*)+948)
    #39 pc 0000000000529f10  /system/lib64/libart.so (MterpInvokeSuper+1408)
    #40 pc 000000000054c594  /system/lib64/libart.so (ExecuteMterpImpl+14356)

Кадры №35–№40 — это сам интерпретатор.

    #41 pc 00000000003ed8e0  /system/priv-app/Velvet/Velvet.apk (com.google.android.apps.gsa.shared.util.concurrent.b.i.run+20)

Кадр № 41 — это интерпретируемый код Java.

    #42 pc 00000000002547a8  /system/lib64/libart.so (_ZN3art11interpreterL7ExecuteEPNS_6ThreadERKNS_20CodeItemDataAccessorERNS_11ShadowFrameENS_6JValueEb.llvm.780698333+496)
    #43 pc 0000000000519fd8  /system/lib64/libart.so (artQuickToInterpreterBridge+1032)
    #44 pc 00000000005630fc  /system/lib64/libart.so (art_quick_to_interpreter_bridge+92)
    #45 pc 0000000000559f88  /system/lib64/libart.so (art_quick_invoke_stub+584)
    #46 pc 00000000000ced40  /system/lib64/libart.so (art::ArtMethod::Invoke(art::Thread*, unsigned int*, unsigned int, art::JValue*, char const*)+200)
    #47 pc 0000000000460d18  /system/lib64/libart.so (art::(anonymous namespace)::InvokeWithArgArray(art::ScopedObjectAccessAlreadyRunnable const&, art::ArtMethod*, art::(anonymous namespace)::ArgArray*, art::JValue*, char const*)+104)
    #48 pc 0000000000461de0  /system/lib64/libart.so (art::InvokeVirtualOrInterfaceWithJValues(art::ScopedObjectAccessAlreadyRunnable const&, _jobject*, _jmethodID*, jvalue*)+424)
    #49 pc 000000000048ccb0  /system/lib64/libart.so (art::Thread::CreateCallback(void*)+1120)

Кадры № 42–49 — это сама виртуальная машина. На этот раз это код, который запускает Java в новом потоке.

    #50 pc 0000000000082e24  /system/lib64/libc.so (__pthread_start(void*)+36)
    #51 pc 00000000000233bc  /system/lib64/libc.so (__start_thread+68)

Кадры №50–51 — это то, как должны начинаться все потоки. Это код запуска нового потока libc .