鸿蒙5.0开发进阶：NDK代码开发-调试和性能优化（LLDB高性能调试器）

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LLDB高性能调试器

概述

LLDB（Low Level Debugger）是新一代高性能调试器。
当前HarmonyOS中的LLDB工具是在llvm15.0.4底子上适配演收支来的工具，是HUAWEI DevEco Studio工具中默认的调试器，支持调试C和C++应用。
工具获取

可通过HUAWEI DevEco Studio下载SDK获取LLDB调试工具。
以Windows平台为例，lldb.exe的存放路径为sdk\[HarmonyOS版本]\openharmony\native\llvm\bin。比方“sdk\HarmonyOS-NEXT-DP1\openharmony\native\llvm\bin”。
表1 lldb-server工具目次  路径
  分析
  sdk\[HarmonyOS版本]\hms\native\lldb\aarch64-linux-ohos\lldb-server
  实用于aarch64-linux-ohos架构的lldb-server
  sdk\[HarmonyOS版本]\hms\native\lldb\arm-linux-ohos\lldb-server
  实用于arm-linux-ohos架构的lldb-server
  sdk\[HarmonyOS版本]\hms\native\lldb\x86_64-linux-ohos\lldb-server
  实用于x86_64-linux-ohos架构的lldb-server
  功能列表

此处罗列LLDB调试器支持的部分功能，更多下令参考：LLDB工具使用引导和LLDB官网手册。Windows、Linux x86_64和Mac平台的LLDB工具有些许差别，以实际应用为准。

• 记录日志
  
• 断点管理
  
• 观察点管理
  
• 表达式处理处罚
  
• 检察变量
  
• 历程/线程管理
  
• 汇编处理处罚
  
• 源码信息获取
  
• 信号处理处罚
  
• 历程启动
  
• attach历程
  

应用场景

• 本地调试
  
  
  
  • Linux x86_64本地调试。
    LLDB支持在Linux x86_64环境上调试C和C++应用。
    
  • Mac桌面本地调试。
    LLDB支持在Mac桌面（包罗Mac x86_64和M1体系）调试C和C++应用。
    
  
  
• 远程调试
  
  
  
  • 基于HUAWEI DevEco Studio的远程调试。
    LLDB支持基于HUAWEI DevEco Studio在Windows和Mac桌面毗连HarmonyOS装备或模拟器远程调试Native C++应用，纵然用HUAWEI DevEco Studio的Debug调试功能。
    
  • 桌面毗连HarmonyOS装备远程调试。
    HarmonyOS装备为root镜像，SELinux关闭：LLDB支持在Windows、Mac桌面和Linux x86_64环境直连HarmonyOS装备远程调试C和C++应用以及可实行二进制。
    HarmonyOS装备为root镜像，SELinux开启：LLDB支持在Windows、Mac桌面和Linux x86_64环境直连HarmonyOS装备远程调试C和C++应用以及可实行二进制，但是lldb-server和要调试的应用或可实行二进制只能放在/data/local/tmp/debugserver目次内。
    HarmonyOS装备是user镜像，SELinux开启：LLDB支持在Windows、Mac桌面和Linux x86_64环境直连HarmonyOS装备远程调试基于HUAWEI DevEco Studio编译的带署名的debug版本的hap包，现在仅支持此类调试。
               分析
          root镜像：使用hdc shell id下令查询到“uid=0(root)”，或实行hdc shell进入交互下令环境，提示符为“#”。
          user镜像：使用hdc shell id下令查询到“uid=2000(shell)”，或实行hdc shell进入交互下令环境，提示符为“$”。
          SELinux开启模式：使用hdc shell getenforce下令查询到“Enforcing”。
          SELinux关闭模式：使用hdc shell getenforce下令查询到“Permissive”。
    
  
  

使用引导-本地调试

   分析
  Linux x86_64或Mac本地调试步调划一。
  使用LLDB工具启动并调试应用

此处以在Linux x86_64环境调试一个使用clang编译器天生的带有调试信息的可实行文件a.out为例。
源文件：hello.cpp

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. int main() {
4.     cout << "hello world!" <<endl;
5.     return 0;
6. }

复制代码

编译：

1. <clang distribution>/bin/clang++ -g hello.cpp -o a.out

复制代码

• 获取到与LLDB同一版本的clang编译器天生的带有调试信息的可实行文件a.out。
  
• 运行LLDB工具，并指定要调试的文件为a.out。
  1. ./lldb a.out

  复制代码
• 在代码中main函数处设置断点。
  1. (lldb) b main

  复制代码
• 运行应用，使其停在断点处。
  1. (lldb) run

  复制代码
• 继承运行应用。
  1. (lldb) continue

  复制代码
• 列出全部断点。
  1. (lldb) breakpoint list

  复制代码
• 体现当前帧的参数和局部变量。
  1. (lldb) frame variable

  复制代码
• 按需实行调试下令举行后续调试操纵。
  
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码

使用LLDB工具调试已经启动的应用

此处以在Mac环境调试一个使用clang编译器天生的带有调试信息和用户输入的可实行文件a.out为例。
源文件：hello.cpp

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
4. int main() {
5.     int i = 0, j = 5, sum = 0;
6.     cout << "Please input a number of type int”" <<endl;
7.     cin >> i;
8.     cout << i;
9.     sum = i + j;
10.     cout << sum <<endl;
11.     return 0;
12. }

复制代码

编译：

1. <clang distribution>/bin/clang++ -g hello.cpp -o a.out

复制代码

• 在终端窗口1启动应用。（窗口会返回一条信息“Please input a number of type int”）
  1. ./a.out

  复制代码
• 在终端窗口2运行LLDB工具。
  1. ./lldb

  复制代码
• attach应用。
  1. (lldb) process attach --name a.out

  复制代码
• 在hello.cpp的第10行设置断点。
  1. (lldb) breakpoint set --file hello.cpp --line 10

  复制代码
• 在终端窗口1，输入一个int范例的数。
  1. 88

  复制代码
• 在终端行窗口2继承运行应用，使应用停在断点处。
  1. (lldb) continue

  复制代码
• 按需实行调试下令举行后续调试操纵。
  
• detach应用。
  1. (lldb) detach

  复制代码
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码

   分析
  步调attach应用和设置断点可以变更次序实行。
  使用引导-远程调试

   分析
  

• 远程调试是挑拨用lldb举行跨端调试。本章节重要针对开发者跨平台调试HarmonyOS装备的应用举行分析。
  
• 基于HUAWEI DevEco Studio的远程调试参考官方调试引导
  
• 远程调试时必要lldb-server和lldb共同使用。
  
• Windows，Linux x86_64和Mac远程调试步调划一。
  

  root镜像远程调试

   分析
  

• 支持调试的应用或二进制是aarch64-linux-ohos架构的native C++工程。
  
• 为了方便调试发起调试时关闭SELinux。
  

  源文件：hello.cpp

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. int main() {
4.     cout << "hello world!" <<endl;
5.     return 0;
6. }

复制代码

编译：

1. <clang distribution>/bin/clang++ --target=aarch64-linux-ohos --sysroot=<sysroot distribution> -g hello.cpp -o a.out

复制代码

• 打开下令行窗口1，关闭SELinux。
  1. hdc shell setenforce 0

  复制代码
• 在下令行窗口1，将lldb-server和可实行文件a.out推送到装备。
  1. hdc file send lldb-server /data/local/tmp
  2. hdc file send a.out /data/local/tmp
  3. hdc shell chmod 755 /data/local/tmp/lldb-server /data/local/tmp/a.out

  复制代码
• 运行lldb-server。(8080为有用且当前未被占用的端标语，用户可自界说）
  1. hdc shell ./data/local/tmp/lldb-server p --server --listen "*:8080"

  复制代码
• 打开下令行窗口2，运行二进制文件lldb。
  1. lldb

  复制代码
• 在LLDB下令行窗口举行远端选择与毗连。
  1. (lldb) platform select remote-ohos
  2. (lldb) platform connect connect://localhost:8080

  复制代码
• 指定要调试的装备上的二进制文件a.out。
  1. (lldb) target create /data/local/tmp/a.out

  复制代码
• 在代码中main函数处设置断点。
  1. (lldb) b main

  复制代码
• 启动应用。
  1. (lldb) run

  复制代码
• 检察当前目标历程的源码。
  1. (lldb) source list

  复制代码
• 按需实行调试下令举行后续调试操纵。
  
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码

user镜像远程调试

   分析
  

• user镜像SELinux默认开启，无法关闭。
  
• 发起基于HUAWEI DevEco Studio调试user镜像SELinux开启的HarmonyOS装备的hap包。
  
• lldb-server需推送至指定的目次/data/local/tmp/debugserver。如：/data/local/tmp/debugserver/lldb-server或/data/local/tmp/debugserver/com.example.myapplication/lldb-server。
  
• lldb-server在aarch64-linux-ohos架构目次获取。
  
• 此案例中的hap包为基于HUAWEI DevEco Studio创建的native C++默认工程编译的带debug信息的hap包。
  
• 调试过程中需保持装备在非锁屏状态，锁屏不允许启动调试器调试。
  

  

• 打开下令行窗口1，将lldb-server和hap包推送到装备。
  1. hdc shell mkdir data/local/tmp/debugserver/com.example.myapplication
  2. hdc file send lldb-server data/local/tmp/debugserver/com.example.myapplication
  3. hdc shell chmod 755 data/local/tmp/debugserver/com.example.myapplication/lldb-server
  4. hdc shell mkdir data/local/tmp/d333e74fe3ab488aad622a7055fbf396
  5. hdc file send C:\Users\xxx\DevEcoStudioProjects\MyApplication\entry\build\default\outputs\default\entry-default-signed.hap data/local/tmp/d333e74fe3ab488aad622a7055fbf396

  复制代码
• hap包安装运行，关闭appfreeze。
  1. hdc shell bm install -p data/local/tmp/d333e74fe3ab488aad622a7055fbf396
  2. hdc shell aa start -a EntryAbility -b com.example.myapplication
  3. hdc shell aa attach -b com.example.myapplication

  复制代码
• 运行lldb-server。
  1. hdc shell aa process -a EntryAbility -b com.example.myapplication -D "/data/local/tmp/debugserver/com.example.myapplication/lldb-server platform --listen unix-abstract:///lldb-server/platform.sock"

  复制代码
• 打开下令行窗口2，运行二进制文件lldb。
  1. lldb

  复制代码
• 在LLDB下令行窗口举行远端选择与毗连。
  1. (lldb) platform select remote-ohos
  2. (lldb) platform connect unix-abstract-connect:///lldb-server/platform.sock

  复制代码
• 添加目标可实行文件搜刮路径。
  1. (lldb) settings append target.exec-search-paths "C:\Users\xxx\DevEcoStudioProjects\MyApplication \entry\build\default\intermediates\cmake\default\obj\arm64-v8a"

  复制代码
• 在源代码第6行处设置断点。
  1. (lldb) breakpoint set --file "C:/Users/xxx/DevEcoStudioProjects/MyApplication/entry/src/main/cpp/napi_init.cpp" --line 6

  复制代码
• 指定要调试的装备上的hap包对应的应用pid。
  1. (lldb) attach <pid>

  复制代码
• 点击装备应用，使其继承相应，并克制在断点处。
  
• 继承调试。
  1. (lldb) continue

  复制代码
• 体现当火线程的堆栈回溯。
  1. (lldb) bt

  复制代码
• 按需实行调试下令举行后续调试操纵。
  
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码

FAQ

• 当在lldb下令行窗口实行run返复书息为：“error：'A' packet returned an error: 8”或雷同信息，则意味着不允许调试器启动用于调试的历程，一样寻常都是由于没有权限导致的，请确认调试装备是否限定调试。
  

• 运行lldb-server，报错“Permission denied”。一样寻常是lldb-server无可实行文件导致的，添加权限即可。