鸿蒙5.0开辟进阶：NDK开辟-LLDB高性能调试器

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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
  说明
  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

此处列举LLDB调试器支持的部分功能。Windows、Linux x86_64和Mac平台的LLDB工具有些许差异，以实际应用为准。

• 记载日志
  
• 断点管理
  
• 观察点管理
  
• 表达式处置惩罚
  
• 查看变量
  
• 进程/线程管理
  
• 汇编处置惩罚
  
• 源码信息获取
  
• 信号处置惩罚
  
• 进程启动
  
• attach进程
  

应用场景

• 当地调试
  
  
  
  • Linux x86_64当地调试。
    LLDB支持在Linux x86_64情况上调试C和C++应用。
    
  • Mac桌面当地调试。
    LLDB支持在Mac桌面（包括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设备或模仿器远程调试Native C++应用，纵然用HUAWEI DevEco Studio的Debug调试功能。
    
  • 桌面毗连HarmonyOS设备远程调试。
    HarmonyOS设备为root镜像，SELinux关闭：LLDB支持在Windows、Mac桌面和Linux x86_64情况直连HarmonyOS设备远程调试C和C++应用以及可实行二进制。
    HarmonyOS设备为root镜像，SELinux开启：LLDB支持在Windows、Mac桌面和Linux x86_64情况直连HarmonyOS设备远程调试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设备是user镜像，SELinux开启：LLDB支持在Windows、Mac桌面和Linux x86_64情况直连HarmonyOS设备远程调试基于HUAWEI DevEco Studio编译的带署名的debug版本的hap包，如今仅支持此类调试。
    说明
               root镜像：使用hdc shell id命令查询到“uid=0(root)”，或实行hdc shell进入交互命令情况，提示符为“#”。
          user镜像：使用hdc shell id命令查询到“uid=2000(shell)”，或实行hdc shell进入交互命令情况，提示符为“$”。
          SELinux开启模式：使用hdc shell getenforce命令查询到“Enforcing”。
          SELinux关闭模式：使用hdc shell getenforce命令查询到“Permissive”。
    
  
  

使用引导-当地调试

说明
   Linux x86_64或Mac当地调试步骤一致。
  使用LLDB工具启动并调试

此处以在Linux x86_64情况调试一个使用clang编译器生成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编译器生成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
• 继续运行应用。
  1. (lldb) continue

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

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

  复制代码
• 按需实行调试命令进行后续调试利用。
  
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码

使用LLDB工具已经启动的应用

此处以在Mac情况调试一个使用clang编译器生成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继续运行应用，使应用停在断点处。
  1. (lldb) continue

  复制代码
• 按需实行调试命令进行后续调试利用。
  
• detach应用。
  1. (lldb) detach

  复制代码
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码

说明
   步骤attach应用和设置断点可以调换次序实行。
  使用引导-远程调试

说明
   

• 基于HUAWEI DevEco Studio的远程调试
  
• 远程调试时必要lldb-server和lldb配合使用。
  
• Windows，Linux x86_64和Mac远程调试步骤一致。
  

  远程调试aarch64-linux-ohos架构root镜像

说明
   为了方便调试建议调试时关闭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

• 打开命令行窗口1，关闭SELinux。
  1. hdc shell setenforce 0

  复制代码
• 在命令行窗口1，将lldb-server和可实行文件a.out推送到设备。
  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为有效且当前未被占用的端口号，用户可自定义）
  1. hdc shell ./data/local/tmp/lldb-server p --server --listen "*:8080"

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

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

  复制代码
• 指定要调试的设备上的二进制文件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
• 查看当前目标进程的源码。
  1. (lldb) source list

  复制代码
• 按需实行调试命令进行后续调试利用。
  
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码

远程调试aarch64-linux-ohos架构user镜像

说明
   

• user镜像SELinux默认开启，无法关闭。
  
• 建议基于HUAWEI DevEco Studio调试user镜像SELinux开启的HarmonyOS设备的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。
  
• 调试过程中需保持设备在非锁屏状态，锁屏不允许启动调试器调试。
  

  

• 打开命令行窗口1，将lldb-server和hap包推送到设备。
  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
• 打开命令行窗口2，运行二进制文件lldb。
  1. lldb

  复制代码
• 在LLDB命令行窗口进行远端选择与毗连。
  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索路径。
  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
• 指定要调试的设备上的hap包对应的应用pid。
  1. (lldb) attach <pid>

  复制代码
• 点击设备应用，使其继续响应，并停止在断点处。
  
• 继续调试。
  1. (lldb) continue

  复制代码
• 表现当火线程的堆栈回溯。
  1. (lldb) bt

  复制代码
• 按需实行调试命令进行后续调试利用。
  
• 退出调试。
  1. (lldb) quit

  复制代码
  
  

FAQ

• 当在lldb命令行窗口实行run返复书息为：“error：'A' packet returned an error: 8”或类似信息，则意味着不允许调试器启动用于调试的进程，一般都是因为没有权限导致的，请确认调试设备是否限制调试。
  

• 运行lldb-server，报错“Permission denied”。一般是lldb-server无可实行文件导致的，添加权限即可。
  

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