ndk-gdb对java/native code联合调试

 

 

       网上有不少文章，谈论 ndk-gdb对java/native code联合调试 ，本人参考了不少，虽然这些文章没能解决问题，但是给了不少的帮助，在此，分享本人搭建 java +native code(c c++)环境的整个过程。

    

      1.  gdb 调试器 与 gdbserver 的关系，就是 gdb 与 stub的关系，如下图所示 

 

[ex1]

        2.  调试工具 及调试环境

           在搭建android调试环境过程中，很多文章中原理上做了比较好的介绍，但开始始终无法成功，最后发现运行的平台，使用的工具等一些细节方面是失败的主要原因。

            运行环境 ：   cygwin

             ndk  ：   android-ndk-r7b

             gdb  ：   ${ndk-home}\toolchains\arm-linux-androideabi-4.4.3\prebuilt\windows\bin\arm-linux-androideabi-gdb

                            (version = 6.6)

            gdbserver ： 每个模拟器上， 在system/bin/gdbserver 有默认的程序 

                     失败配置： gdbserver (version 7.1)    :     android emulator : 4.0 (version)     14 (API level)

                     成功配置：   gdbserver()                    :     android emulator : 2.3.3 (version)    10 (API level)

 

       注意：经过尝试必须注意 gdb  vs  gdbserver版本的匹配，

                 如果system/bin下的gdbserver 不匹配，可以把匹配的gdbserver push   emulator 然后指定./gdbserver ,

                 必须指定"./"，因为linux下面，默认是寻找 system目录  （第一个陷阱）

              如何才能最快的找到匹配的 gdb 和 gdbserver呢？

              最简单的就是使用 $(NDK_HOME)\toolchains\arm-linux-androideabi-4.4.3\prebuilt\gdbserver, 这个必定是和你所使用的gdb是相互匹配的。[ex2]        

 

         3.  ndk 与 native code 这里不具体分析，可参考我其他的文章，

             这里我们使用 ndk-build NDK_DEBUG=1 生成带符号表的 .so

 

         4.  gdb  gdbserver 调试过程  [2]

           Android NDK使用C/C++开发的native code，在Linux下调试主要使用GDB调试。

           当然使用Logcat或自己写入文件的方式调试也是可以的。

           有关Log打印可以参考Android开发网早期文章。

 

    对于使用ndk-build编译出来的工具，除了so库文件外，会有gdbserver和gdb.setup文件，方法为

  (1). 在PC的命令提示符下进入ndk根目录，执行ndk-build NDK_DEBUG=1 这样，将会强制生成debug调试版的文件，将设我们NDK工程名为androidApp ，这里要说明的是编译出来的库文件在libs目录下是没有符号的，我们要obj下的文件，否则symbol无法正确加载。

  (2).  使用ant debug 或者 eclipse 直接生成 androidApp_debug.apk

  (3). 我们将生成的gdbserver和so库文件复制到/data目录下面，使用adb push命令，或者直接使用Eclipse中DDMS的File Explorer手动复制，不过对于真机可能没有这个列举目录的权限，你可以使用Android模拟器。

      或者 使用 adb install -r androidApp_debug.apk 将apk加载到模拟器

  (4).  使用adb shell命令 进入Android手机或模拟器的命令行，进入androidApp 包，

       ps  查看androidApp 进程 pid

      启动gdbserver，如 ./gdbserver :5039  --attach pid

      会看到 Listening on port 5039   这代表正在监听。

 

 (5).  启动客户端  adb forward tcp:5039 tcp:5039  重定向到gdbserver监听端口

 

 (6) . ${NDK-HOME}\toolchains\arm-linux-androideabi-4.4.3\prebuilt\windows\bin\arm-linux-androideabi-gdb.exe 进入调试状态

 

 

  (7). (gdb)  target remote :5039  连接 gdbserver进行调试

 

注意： 在第(6)过程中，可以发现 "no symbol table is loaded"，

             是应为打包在 androidApp_debug.apk 里面的androidApp.so 是不带有符号表的，

           需要设置 solib-search-path 来指定收索so的路径，

           之前可通过show solib-search-path 先观察当前搜索so的路径

          (  陷阱二：在linux下面，路径 使用/，如  debug版本so文件所在路径为

               solib-search-path  ./obj/local/armeabi/***.so，

               而在window下使用cygwin，set solib-search-path .\obj\local\armeabi\***.so )

       此处，由于刚开始对原理不是很清楚，花费了很多时间，都无法加载sysbol  table，痛苦啊！！！

         接下来，就可以使用gdb进行调试。

 

          5. 上述调试方法，所有的都由使用者完成，对于理解整个调用过程，很有帮助，但在实际的项目过程中，可以采用ndk-gdb 来进行调试

              具体过程可参考如下 http://www.devdiv.com/thread-32770-1-1.html

              再次强调，

              (1). 利用这种方式，必须保证gdb 版本与 gdbserver一致， android emulator 版本不能太高，

                  我采用的版本为 2.3.3 api level 10 才成功，否则，可能会产生莫名其妙的问题

              (2). 利用这种方式，eclipse 生成的gdb.setup 文件中 set solib-search-path ./obj/local/armeabi/***.so

                   在cygwin下运行需要人工修正     set solib-search-path .\obj\local/armeabi\***.so

  

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       补充：

　　　　5-x.  基本的调试方法都需要gdb 和 gdbserver的配合来调试，而ndk-gdb将两者集成，方便用户来调试。

　　　　　　　采用5所描述的方法，也需要eclipse先运行启动，然后通过ndk-gdb自动连接上，这种方法有其优势，方便同时调试android中的　　　　　　　java，native。

　　　　 　　 那么，可否仅仅使用ndk-gdb直接来调试native吗？

　　　　　　  本人测试环境是目前采用的android-ndk-r9a

　　　　　　　(1). adb install 安装 *.apk 到 手机

　　　　　　　(2). 在工程目录下 ndk-gdb --start -x gdbinit  

　　　　　　　　　 其中gdbinit是用户自定义文件，包含用户设置的命令(这些命令也可以在gdb进入手手动输入，

　　　　　　　　　 比如 set solib-search-path)

　　　　　　　(3). 进入gdb后，可以通过设置 set solib-search-path 来加载动态库和符号表

　　　　　　　(4).  如果步骤（3）失败，可以通过 set breakpoint pending on 来开启breakpoint pending 

　　　　　　　　　　pending on 是指指定的库和符号没有加载，允许预先设置断点，当代程序运行符号加载后可以在断点处停止，

　　　　　　　　　　默认情况下是 off

　　　　　　    (5).  通过第四步设置后，虽然你无法通过 l命令显示代码，但你可以通过break file:line命令来设置pending的断点，等设置后断点

                            c 运行程序，会自动加载符号表并且在断点处停止。

 

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      6. 如果你把所有的都集成到eclipse中，ide图形化统一对java，native code 进行编码，运行与调试，

          参考Eclipse+CDT+GDB调试android NDK程序[4]  http://www.cnblogs.com/shadox/archive/2011/12/02/2272564.html

 

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　　补充： A1: 通过网络使用ADB

　　　　  电脑可以通过网络（尤指无线网络）与Android的adbd进行连接。

　　　　　原理：

　　　　　　　　adb server: 计算机上的一个服务进程，进程名为adb
　　　　　　　　adb daemon: Android 手机上的一个服务进程，进程名为adbd
　　　　　　　　adb client: 你可以认为是计算机上的一个终端窗口，进程名也为adb
　　　　　　　　你的指令通过adb client 交给adb server，server和daemon之间进行通讯。
　　　　　　　　因此，这里建立的连接实际上是server和daemon之间的连接。

　　　　最简单的方法: 

　　　　通过USB连接后直接通过ADB设置

　　　　　　1.  adb tcpip 5555 #让adbd重新启动，并监听端口5555

　　　　　　2.  adb connect 192.168.0.101:5555

　　　　改回原先状态：

　　　　　　adb usb

　　　　如果发现失败，那么原因主要是通过adb发出的命令是用户级的（实际在手机上的用户为shell），而切换监听方式所需的权限需要root才行。
　　　　如果你的手机有足够的权限的话，运行
　　　　　　adb root

　　　　如果成功的话，再执行上面的命令。

 

 参考：

  1.   GDBstub系列剖析与改进  http://www.jdzj.com/plc/article/2011-12-28/33206-1.htm

        GDB 远程调试 gdbserver        http://zjf30366.blog.163.com/blog/static/411164582009319501626/

  2.    使用GDB调试Android NDK开发的程序    http://www.android123.com.cn/topic/ndk/962.html

  3.    使用eclipse/ndk-gdb对java/native code联合调试       http://www.devdiv.com/thread-32770-1-1.html

  4.    Eclipse + CDT +GDB 调试android NDK程序 ： http://www.cnblogs.com/shadox/archive/2011/12/02/2272564.html

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补充： 最近研读android 源码，一直想调试native部分，回顾这篇文章在 ex1 ex2 处做了些补充。（该方法不局限于ndk编程时使用，采用gdb /adb 调试的情况，均可参考）

  5.    http://blog.chinaunix.net/uid-12567959-id-3214283.html