(android 源码下开发应用程序) 如何在 Android 各 level ( 包含 user space 與 kernel space ) 使用dump call stack的方法

http://janbarry0914.blogspot.com/2014/07/androiddump-call-stack.html

dump call stack

[文章重點]

了解 Android 各 level ( UI, framework 與 HAL) 與 kernel 間, 如何印出 call stack, 方便追 code 與 debug

[文章目錄]

1. kernel call stack
2. Android Java layer
3. Android framework ( written by c++)
4. Android HAL ( written by c )
5. Call Stack 沒有出現 function name

kernel call stack

如果想知道call stack,也就是說, 我們想知道是誰call到func_foo(). 此時,我們可以利用 dump_stack(),放在你想dump back trace的地方就OK囉.

 

void func_foo(void){
 
  int a=3;
  ...
  
  dump_stack();

...

}

Java layer call stack

在Java檔案, 可以使用下述方法得到dump call stack

public void foo(boolean state, int flags) {
 ...
 Log.d(TAG,"xxxx", new Throwable());
 ...
}

C++ layer call stack

在C/C++ 檔案, Android 已經有寫了frameworks/native/libs/utils/CallStack.cpp 供我們使用

#include <utils/CallStack.h>
...
void foo(void) {
...
   android::CallStack stack;
   stack.update();
   stack.dump("XXX");

...
}

如果你所使用是Android 4.4 之後

請改用

#include <utils/CallStack.h>
...
void foo(void) {
...
   android::CallStack stack;
   stack.update( );
   stack.log("XXX");

...
}

在Android.mk 記得要加

LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libutils

C layer call stack

由於C去call C++需要做一些宣告, 所以將它獨立出來方便使用(dump_stack.cpp與 dump_stack.h)

dump_stack.h

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void dump_stack_android(void);
 
#ifdef __cplusplus
}
#endif

dump_stack.cpp

#include "dump_stack.h"
#include <utils/CallStack.h>

using namespace android;
extern "C"{
 void dump_stack_android(void)
 {
CallStack stack;
stack.update();
stack.dump("XXX");
 }
}

如果你所使用是Android 4.4 之後

請改用

#include "dump_stack.h"
#include <utils/CallStack.h>

using namespace android;
extern "C"{
 void dump_stack_android(void)
 {
CallStack stack;
stack.update();
stack.log("XXX");
 }
}

同樣地, Android.mk也需要修改

LOCAL_SRC_FILES := \
        …... \
        dump_stack.cpp

LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libutils

接下來在C file中要使用時只要

extern void dump_stack_android();

void function_a()
{
 …
 dump_stack_android();
 …
}

[ Call Stack 沒有出現 function name]
有時我們會發現在C++ 或 C 語言中使用 CallStack , 在 call dump 中並沒有出現 function name

D/XXX (  147): #00  pc 00001b90  /system/lib/hw/audio.primary.mrvl.so (dump_stack_android+19)

D/XXX (  147): #01  pc 00004b56  /system/lib/hw/audio.primary.mrvl.so

D/XXX (  147): #02  pc 0001f828  /system/lib/libaudioflinger.so

D/XXX (  147): #03  pc 00019138  /system/lib/libaudioflinger.so

D/XXX (  147): #04  pc 00023bb6  /system/lib/libaudioflinger.so

D/XXX (  147): #05  pc 0000e9fe  /system/lib/libutils.so (android::Thread::_threadLoop(void*)+213)

D/XXX (  147): #06  pc 0000e530  /system/lib/libutils.so

D/XXX (  147): #07  pc 0000d208  /system/lib/libc.so (__thread_entry+72)

D/XXX (  147): #08  pc 0000d3a4  /system/lib/libc.so (pthread_create+240)

我們追一下 CallStack 是如何被實作
先回顧一下 CallStack 是如何被使用 (以 Android 4.4 為例)

 CallStack stack;
 stack.update();
 stack.log();

先看一下 update( ) function 的定義 ( it is under system/core/include/utils/CallStack.h)

   // Immediately collect the stack traces for the specified thread.
   void update(int32_t ignoreDepth=1, int32_t maxDepth=MAX_DEPTH, pid_t tid=CURRENT_THREAD);

所以透過 update( ) function, 我們可以設定想看哪一個 thread 並 dump 出多少層的 call stack, 如果都沒寫, 就是以當前的 thread 去做 call stack dump, update( ) function 會將實際可以 dump 多少的 frame 給抓出來, 其中 frame 的數量記錄在 mCount 變數, 各 frame 的資訊則記錄在 mStack[ ] 裡面, 接下來再透過 log( ) function 把 call stack 裡的 program counter 所記載的記憶體位址去把相對應的 function name 給解析出來.

 log( )
 |--> print( )
    |--> get_backtrace_symbols( )

看一下 get_backtrace_symbols( ) 在做些什麼

void get_backtrace_symbols(const backtrace_frame_t* backtrace, size_t frames,

    backtrace_symbol_t* backtrace_symbols) {

   ... 

for (size_t i = 0; i < frames; i++) {

       ...

           Dl_info info;

           if (dladdr((const void*)frame->absolute_pc, &info) && info.dli_sname) {

            symbol->relative_symbol_addr = (uintptr_t)info.dli_saddr

                    - (uintptr_t)info.dli_fbase;

            symbol->symbol_name = strdup(info.dli_sname);

            symbol->demangled_name =
                       demangle_symbol_name(symbol->symbol_name);

           }

      ...

}

release_my_map_info_list(milist);

}

這是因為它是使用 dladdr() 去讀取該share lib的 dynamic symbol 而獲取 function name

(http://stackoverflow.com/questions/11731229/dladdr-doesnt-return-the-function-name )

但是如果該 function 是宣告成 static, 該 function name 就不會出現在 dynamic symbol 裡 (你可以使用 arm-linux-androideabi-nm -D xxxx.so | grep the_function_name , 如果沒有出現, 就表示該 funciton name 並不在 dynamic symbol 裡),  遇到這情況就只好使用 add2line 指令去讀 out folder 下的 symbol 了, 各位可以參考我另一篇文章 http://janbarry0914.blogspot.tw/2011/07/android-crash-tombstone.html . 感謝.