標(biāo) 題: 【原創(chuàng)】Android Linux內(nèi)核編譯調(diào)試
作 者: JoenChen
時(shí) 間: 2014-09-27,22:36:33
鏈 接: http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=192746
對(duì)于在Windows上寫代碼寫習(xí)慣的人,調(diào)試是必不可少的手段,但是轉(zhuǎn)到Android以后,發(fā)現(xiàn)調(diào)試手段異常簡(jiǎn)陋,跟Windows簡(jiǎn)直不是一個(gè)級(jí)別,特別是Android的內(nèi)核調(diào)試,網(wǎng)上資料也相對(duì)較少,不過(guò)通過(guò)一段時(shí)間的倒騰,我終于找到了還算靠譜的調(diào)試方法.就是利用Emulator + Eclipse進(jìn)行Android Linux內(nèi)核調(diào)試.
1.系統(tǒng)預(yù)裝環(huán)境
在目前為止,都是使用的最新版本的Android開發(fā)環(huán)境
Ubuntu 14.04
Android SDK( adt-bundle-linux-x86_64-20140702 )
Android NDK( android-ndk32-r10b-linux-x86_64 )
安裝好這幾個(gè)環(huán)境以后,設(shè)置一下環(huán)境變量
export PATH=$PATH:ANDROID_NDK_HOME/toolchains/arm-linux-androideabi-4.6/prebuilt/linux-x86_64/bin
ANDROID_NDK_HOME鍵值為Android NDK安裝目錄,設(shè)置這個(gè)環(huán)境變量的目的主要是為了使用gcc 4.6版本編譯linux內(nèi)核.
export PATH=$PATH:ANDROID_SDK_HOME/sdk/tools
ANDROID_SDK_HOME是Android SDK的安裝目錄,設(shè)置這個(gè)環(huán)境變量的目的是方便使用emulator命令!
萬(wàn)事具備.使用前面安裝的Android SDK創(chuàng)建一個(gè)虛擬的設(shè)備.并且確保 emulator -avd Device_Test這條命令可以啟動(dòng)Android 模擬器.先熱身下.
2.Android Linux內(nèi)核編譯
2.1 下載GoldFish 源碼
mkdir kernel
cd kernel
git clone http://android.googlesource.com/kernel/goldfish.git
GoldFish是適配模擬器的內(nèi)核源碼,如果是要具體適配其他機(jī)型,請(qǐng)選擇其他源碼,這邊不展開了,詳情參考鏈接有說(shuō)明. 如果失敗了,換https.我換https是因?yàn)槭褂昧舜?現(xiàn)在google被墻,不使用代理搞不動(dòng)!
git clone https://android.googlesource.com/kernel/goldfish.git
下載過(guò)程看你的代理速度了,而且不能中斷.中斷了就要重新來(lái),特別的麻煩和惡心!所以我上傳了一份到百度云. 和上面goldfish出來(lái)的一樣.可以考慮去下載
http://pan.baidu.com/s/1i3yzhbv 下載或者解壓完成以后會(huì)在kernel目錄下會(huì)生成一個(gè)goldfish文件夾,進(jìn)入此目錄.查看所有分支
可以看到, 有很多的版本, 2.6.29和3.4我都測(cè)試過(guò). 編譯和運(yùn)行沒(méi)有任何問(wèn)題. 所以這邊我們拉2.6.29的源碼
git checkout remotes/origin/android-goldfish-2.6.29
然后目錄下就有很多文件了,說(shuō)明Android Linux的源碼下載成功!
3.2 編譯GoldFish 源碼
編譯源碼之前,請(qǐng)確認(rèn)已經(jīng)將NDK的編譯工具設(shè)置到環(huán)境變量中.我們將使用上述這個(gè)目錄下的交叉編譯器arm-linux-androideabi-gcc
export PATH=$PATH:ANDROID_NDK_HOME/toolchains/arm-linux-androideabi-4.6/prebuilt/linux-x86_64/bin
然后在glodfish目錄下用gedit打開Makefile文件,找到這兩行文字:
#ARCH ?= $(SUBARCH)
#CROSS_COMPILE ?=
修改成
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-androideabi-
保存文件, 然后
make goldfish_armv7_defconfig
注:用$make goldfish_defconfig這樣配置也可以編譯通過(guò),模擬器也可以啟動(dòng),但是Android的開機(jī)畫機(jī)就顯示不了,$adb shell也死活連不上,原因就是這個(gè)goldfish_defconfig這個(gè)配置文件問(wèn)題.
Android Linux的基本編譯就設(shè)置完成了.我們先make 一下
make
這就表示編譯成功了,Linux的源碼是Linux上少有的一鍵make過(guò)去的軟件,比編譯其他Linux應(yīng)用簡(jiǎn)單不少.當(dāng)然到這里編譯出來(lái)的這個(gè)zImage已經(jīng)可以運(yùn)行了,但是離我們用來(lái)做調(diào)試的還是有差距.我們還要開啟內(nèi)核調(diào)試和關(guān)閉優(yōu)化.
3.3 開啟調(diào)試選項(xiàng)
開啟Linux內(nèi)核的調(diào)試選項(xiàng), 先安裝依賴性
sudo apt-get install ncurses-dev
然后
make menuconfig
進(jìn)入內(nèi)核配置界面,勾選下列選項(xiàng),同時(shí)關(guān)閉優(yōu)化
General setup —>
[ ] Optimize for size，進(jìn)行開啟/關(guān)閉
[*] Kernel hacking
[*] Compile the kernel with debug info
[*] KGDB: kernel debugging with remote gdb —>
[*] Enable dynamic printk() call support
關(guān)閉Linux內(nèi)核優(yōu)化比較麻煩.我通過(guò)和朋友討論,以及網(wǎng)絡(luò)搜索還沒(méi)有找到很好的解決辦法,原因是默認(rèn)的Linux內(nèi)核編譯是開啟-O2優(yōu)化的,這種模式之下會(huì)造成gdb和實(shí)際的源碼對(duì)不上,相信使用過(guò)windbg調(diào)試-O2的朋友都有這個(gè)經(jīng)歷,所以我們需要關(guān)閉Linux的-O2,不過(guò)目前還沒(méi)有很好的解決辦法下面這篇文章討論的解決辦法是.針對(duì)文件進(jìn)行關(guān)閉優(yōu)化.下面這兩篇文章的討論都非常有意義:
http://www.lenky.info/archives/2013/03/2238
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-kdb/
這邊我們將-Os 和-O2都調(diào)成-O.針對(duì)具體文件關(guān)閉優(yōu)化,這邊就不搞了.具體到自己的調(diào)試任務(wù)的時(shí)候再看.
再進(jìn)行編譯,
make -B
選項(xiàng)-B以強(qiáng)制所有內(nèi)核源文件全部重新編譯(因?yàn)槲仪懊婢幾g過(guò)一次了,為了保險(xiǎn)起見(jiàn),就讓目標(biāo)文件全部重新生成吧)當(dāng)出現(xiàn)這個(gè)畫面,就表示編譯成功了
4.Android Linux內(nèi)核調(diào)試
使用emulator 啟動(dòng)我們編譯的內(nèi)核試試
emulator -verbose -show-kernel -kernel ~/kernel/goldfish/arch/arm/boot/zImage -avd Device_Test
沒(méi)錯(cuò), 啟動(dòng)的就是我們的內(nèi)核2.6.29 時(shí)間也對(duì)的上.說(shuō)明我們編譯的內(nèi)核是可以運(yùn)行的.下一步使用這條命令
emulator -verbose -show-kernel -kernel -netfast ~/kernel/goldfish/arch/arm/boot/zImage -avd Device_Test -qemu -gdb tcp::1234,ipv4, -S
這條命令會(huì)在tcp端口的1234監(jiān)聽(tīng).加了-S還會(huì)暫停下來(lái),等待著gdb鏈接上來(lái).這時(shí)候我們開啟NDK目錄下面的gdb.鏈上去然后
target remote localhost:1234
還可以測(cè)試幾條命令, 看看源碼是否跟上了.
到這里為止,基本上是用gdb連上emulator 進(jìn)行內(nèi)核調(diào)試應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題了.但是僅僅到這里那離windbg的調(diào)試還是差好幾條街.所以我們還是需要一個(gè)更好的調(diào)試方法.是用eclipse來(lái)作為調(diào)試的前端!
5.Eclipse前端
是用Eclipse作為前端的好處是,無(wú)論是在windows,在linux下面都沒(méi)有問(wèn)題.可以在一臺(tái)windows的機(jī)器上,遠(yuǎn)程調(diào)試android內(nèi)核.所以為了截圖方便,我下面的操作都是在windows上弄的,在Linux上也是一樣!當(dāng)然要在windows上進(jìn)行調(diào)試,首先要將上面的gold目錄復(fù)制到windows的機(jī)器上,或者是共享給windows.這里就不展開了!
運(yùn)行Eclipse,點(diǎn)擊菜單Help->Install New Software… 在彈出的對(duì)話框里點(diǎn)擊Work with:后面的下拉按鈕,選擇Kepler – http://download.eclipse.org/releases/kepler
不同的Eclipse版本選擇不一樣,與自己下載的版本一致一即可.然后在下面的選擇框中將以下選項(xiàng)安裝上
Programming Languages
C/C++ Autotools support
C/C++ Visual C++ Support
C/C++ Development Tools
C/C++ Development Tools SDK
Linux Tools
GDB Tracepoint Analysis
Mobile and Device Development
C/C++ GDB Hardware Debugging
安裝好后自動(dòng)重啟Eclipse即可.再配置點(diǎn)擊菜單Window -> Preferences在彈出的對(duì)話框中,點(diǎn)擊左邊的General->Workspace將右邊的Build automatically復(fù)選框不選中.
再點(diǎn)擊對(duì)話框左邊的C/C++->Indexer,將右邊的Enable indexer和Automatically update the index兩復(fù)選框不選中.
接下來(lái)就簡(jiǎn)單了.創(chuàng)建一個(gè)工程,點(diǎn)擊菜單File->New->Project…在彈出的對(duì)話框中選擇C/C++->C Project再點(diǎn)擊Next >按鈕
其中Project name:為工程名,可自定義.而Location:則為工程文件所在路徑,此處設(shè)置為我們下載的源碼路徑而Project type:則設(shè)置為Makefile project/Empty Project, Toolchains:則設(shè)置為L(zhǎng)inux GCC,如果是windows設(shè)置成Android GCC最后點(diǎn)擊Finish即可.
接下來(lái)Windows和Linux都一樣,進(jìn)行DEBUG配置,在Project Explorer里右擊剛創(chuàng)建的Linux_Kernel項(xiàng)目,在右鍵菜單中點(diǎn)擊Debug As->Debug Configurations…在彈出的對(duì)話框中雙擊GDB Hardware Debugging 然后配置調(diào)試選項(xiàng)如下圖
將C/C++ Application:欄設(shè)置為L(zhǎng)inux Kernel源碼編譯出來(lái)的vmlinux文件所在路徑(包含文件名),然后將Disable auto build選上,切換到Debugger頁(yè),修改配置如下截圖.
這里是設(shè)置gdb的路徑還有遠(yuǎn)程地址和端口. Gdb的路徑在ndk安裝目錄下的如下路徑
\toolchains\arm-linux-androideabi-4.6\prebuilt\windows-x86_64\bin
遠(yuǎn)程地址,我的ubuntu機(jī)器是192.168.1.2這個(gè)隨機(jī)應(yīng)變即可.端口是我們運(yùn)行emulator命令定義的端口.搞定這個(gè)切換到Startup頁(yè)面
將Reset and Delay(seconds)和 Halt 還有Load image復(fù)選框的勾都去掉.然后點(diǎn)擊Debug,這時(shí)候就停在第一條指令了
這時(shí)候還不能按F5, F6單步.我們?cè)贓xecut窗口指定到main.c 然后在 start_kernel上下個(gè)斷點(diǎn)也可以再Console窗口敲命令break start_kernel. 然后敲入命令C.
這時(shí)候就停在了Linux內(nèi)核的入口函數(shù)start_kernel.也可以使用F5,F6了.寄存器顯示各方面都可以了.如果在Windows上,有一個(gè)毛病,源文件都要自己重新指定路徑.不然認(rèn)不到. 默認(rèn)都是編譯路徑/home/xxx什么的.要重新指定成Windows的盤符形式.不過(guò)在Linux上調(diào)試就沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題了!
這個(gè)調(diào)試差不多是搞起走了.如果是分析Android的源碼,看一看跟一下還是很不錯(cuò)的.不過(guò)還是有一個(gè)問(wèn)題沒(méi)有解決,關(guān)于匯編和符號(hào)不對(duì)應(yīng)的問(wèn)題.
大家可以群策群力搞一下 QQ群: 127285697
這邊文檔格式排起來(lái)真麻煩. 我在我的博客也發(fā)了這篇文章.
http://www.joenchen.com/archives/1093參考鏈接:
http://wenku.baidu.com/view/95c69448e518964bcf847c2f.html
http://blog.csdn.net/flydream0/article/details/7070392
http://www.lenky.info/archives/2013/03/2238
http://blog.csdn.net/liushuaikobe/article/details/8646555
http://x-slam.com/da_jian_eclipse_qemu_gdb_diao_shi_linux_kernel_huan_jing
