[FAQ15114]如何获取进程的native调用栈?

来源:互联网 发布:处理数据 英文 编辑:程序博客网 时间:2024/06/02 06:20
[FAQ15114]如何获取进程的native调用栈?
2016-03-21
平台MT2601MT6570/80MT6571MT6572...
软件分支KK1KK1.AOSP.MP1.TC1SPKK1.AOSP.MP2.TC1SPKK1.AOSP.MP3.TC100SP...

内容

[DESCRIPTION]
在native层,在代码的某个地方有时需要知道是谁调用过来的,需要获取此时的native的调用栈。
native的stack frame可能没有用到frame pointer,不能简单的通过FP还原调用栈,不过android本身就有相关的接口可以使用的。
下面一一讲解不同场景下如何获取native调用栈。
 
[SOLUTION]
场景1:在libc里获取当前线程调用栈。
libc有debug_stacktrace.cpp做到这件事,但这文件属于libc_malloc_debug_leak.so的。我们要将该文件添加到libc中。方法如下:
(1). 在alps/bionic/libc/Android.mk里添加蓝色部分代码:
libc_bionic_src_files := \
...... \
bionic/debug_mapinfo.cpp \
bionic/debug_stacktrace.cpp
 
(2). 在alps/bionic/libc/bionic/libc_init_common.cpp里添加:
[C/C++]hide
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#include "debug_stacktrace.h" /* add this line */
 
 
 
__LIBC_HIDDEN__ pthread_key_t g_debug_calls_disabled; /* add this line */
 
 
 
void__libc_init_common(KernelArgumentBlock &args)
 
{
 
    ......
 
    {/* add this block */
 
        pthread_key_create(&g_debug_calls_disabled, NULL);
 
        backtrace_startup();
 
    }
 
}
 
(3). 在你需要获取native调用栈的位置调用get_backtrace()函数:
[C/C++]hide
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{
 
    uintptr_tBt[32];
 
 
 
    log_backtrace(Bt, get_backtrace(Bt, 32)); /* 这里将调用栈打印到了main log */
 
}
 
场景2:在非libc里获取当前线程调用栈。
如果你需要获取native调用栈的位置不在libc里,那就需要另外的方法了。有2个库提供了获取native调用栈的方法。
方法1:用libbacktrace库或libcorkscrew库打印调用栈,也可以用libutils库,该库封装了libbacktrace库或libcorkscrew库。
(1). 在你的模块的Android.mk添加libutils动态库:
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \
    ...... \
    libutils
(2). 在你需要获取native调用栈的位置定义android::CallStack对象,即可将调用栈输出到main log里:
[C/C++]hide
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#include <utils/CallStack.h> /* add this line */
 
 
 
android::CallStack stack("xxxx");/* add this code at necessary place */
注意:上面的代码只能在C++文件里用,如果是C文件,还需如下步骤:
(3). 添加一只cpp文件用于转接:
LOCAL_SRC_FILE := \
    ......\
    xxx.cpp
xxx.cpp文件内容如下(C到C++的桥接):
[C/C++]hide
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#include <utils/CallStack.h>
 
 
 
extern"C" void DumpNativeBt(void)
 
{
 
    android::CallStack stack("xxxx");
 
}
然后在C文件里调用这个接口DumpNativeBt()。
 
方法2:L版本开始提供了libunwind库,因此也可以用该库获取调用栈。
具体使用就不细讲,请参考代码:alps/external/libunwind/tests/Gtest-bt.c
 
场景3:在kernel里获取当前线程调用栈。
在某个驱动里,有时需要知道是哪个native函数调用它的,需要获取当时的调用栈。方法是在你需要的位置发送信号给当前进程,进程收到信号获取调用栈,如下:
(1). 在alsp/kernel/kernel/signal.c末尾添加函数:
[C/C++]hide
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intdump_cur_nbt(void)/* add this function */
 
{
 
    returndo_tkill(0, current->pid, SIGTRAP);
 
}
 
(2). 在你需要获取native调用栈的位置调用dump_cur_nbt()函数:
[C/C++]hide
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{/* add this block */
 
    externint dump_cur_nbt(void);
 
 
 
    dump_cur_nbt();
 
}
 
(3). 在libc里添加获取调用栈功能,在alps/bionic/libc/Android.mk里添加蓝色部分代码:
libc_bionic_src_files := \
...... \
bionic/debug_mapinfo.cpp \
bionic/debug_stacktrace.cpp
 
(4). 在libc里注册SIGTRAP获取调用栈并打印的main log里(所以要到main log里查看调用栈),在alps/bionic/libc/bionic/libc_init_common.cpp里添加
[C/C++]hide
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#include "debug_stacktrace.h"
 
 
 
__LIBC_HIDDEN__ pthread_key_t g_debug_calls_disabled;
 
staticvoid DumpCurBt(intSig, siginfo_t *info, void*unused)
 
{
 
    uintptr_tBt[32];
 
 
 
    (void)Sig, (void)info, (void)unused;
 
    log_backtrace(Bt, get_backtrace(Bt, 32));
 
}
 
 
 
__LIBC_HIDDEN__voidRegDumpCurBtSig(void)
 
{
 
    structsigaction action;
 
 
 
    pthread_key_create(&g_debug_calls_disabled, NULL);
 
    backtrace_startup();
 
    memset(&action, 0, sizeof(action));
 
    sigemptyset(&action.sa_mask);
 
    action.sa_sigaction = DumpCurBt;
 
    action.sa_flags = SA_RESTART|SA_SIGINFO;
 
    action.sa_flags |= SA_ONSTACK;
 
    sigaction(SIGTRAP, &action, NULL);
 
}
 
(5). 在alps/bionic/libc/bionic/libc_init_dynamic.cpp和libc_init_static.cpp共2只文件都需要添加调用RegDumpCurBtSig()的代码:
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__noreturnvoid__libc_init(void* raw_args, void(*onexit)(void) __unused, int(*slingshot)(int,char**,char**), structors_array_t const* conststructors)
 
{
 
 
 
    ......
 
    {/* add this block */
 
        __LIBC_HIDDEN__voidRegDumpCurBtSig(void);
 
 
 
        RegDumpCurBtSig();
 
    }
 
    exit(slingshot(args.argc, args.argv, args.envp));
 
}
 
场景4:在非libc里获取其他线程调用栈。
需要libbacktrace库或libunwind库(L及之后的版本才有该库)支持才行。
libcacktrace库用以下2行代码即可获取调用栈,打印请参考alps/system/core/debuggerd/tombstone.cpp里的代码:
[C/C++]hide
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std::unique_ptr map(BacktraceMap::Create(pid));
 
std::unique_ptr backtrace(Backtrace::Create(pid, tid, map.get()));
libunwind库就不细讲,请参考代码:或alps/external/libunwind/tests/Gtest-bt.c
 
场景5:获取其他进程调用栈。
非当前进程就需要用到ptrace了,还需有相同的uid或root权限才行。有几种方法:
方法1:用libbacktrace库。
方法2:用libunwind库。
方法3:通过debuggerd提供的服务抓取调用栈,libcutils库封装好了,直接调用dump_backtrace_to_file()。
方法4:命令行:debuggerd -b <tid>
方法5:用RTT,请参考:[FAQ03827]如果抓一个正在运行的程序的Native Backtrace?
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