Android(安卓)系统log抓取,实现原理分析
一 概述
本文档主要是供Android开发人员使用,特别是Framework开发。因为Framework中95%以上的问题都是靠分析log解决的,所以开发人员必须对android整个log系统十分清楚。什么问题抓什么log, 使用什么工具抓Log,如何分析log, 如何在代码中添加log.
二DDMS log
关于ddms是如何工作的和ddms的详细功能,见下面android sdk中文档详细介绍:
F:\02 Android\01_SDK\Gingerbread2.3\docs-2.3_r01-linux\guide\developing\tools\ddms.html
Ddms 工具中打印log的几个菜单如下:
Device -> Show process status…
Device -> Dump device state…
Device -> Dump app state…
Device -> Dump radio state…
Device -> Run logcat…
1、 Show process status…菜单
等效于在adb shell下执行adb shell ps –x 命令,该命令打印出进程的详细信息,如下:
USER PID PPID VSIZE RSS WCHAN PC NAME
root 1 0 268 180 c009b74c 0000875c S /init (u:2, s:371)
root 2 0 0 0 c004e72c 00000000 S kthreadd (u:0, s:1)
root 3 2 0 0 c003fdc8 00000000 S ksoftirqd/0 (u:0, s:0)
root 4 2 0 0 c004b2c4 00000000 S events/0 (u:0, s:39)
root 5 2 0 0 c004b2c4 00000000 S khelper (u:0, s:0)
root 6 2 0 0 c004b2c4 00000000 S suspend (u:0, s:0)
USER 用户名,即用户所在组
PID 进程ID(Process ID)
PPID 父进程的进程ID(Parent Process id)
VSZ 进程所使用的虚拟内存的大小(Virtual Size)
RSS 进程使用的驻留集大小或者是实际内存的大小,Kbytes字节。
WCHAN 进程正在睡眠的内核函数名称;该函数的名称是从/root/system.map文件中获得的
Exploring Processes
You can see the output of ps -x for a specific VM by selecting Device > Show process status... in the menu bar.
2、 Dump device state…菜单
等效于执行 /system/bin/dumpstate /proc/self/fd/0
等效于执行adb shell dumpstate命令
To run dumpstate from Dalvik, select Device > Dump device state... in the menu bar.
3、 Dump app state…菜单
等效于执行adb shell dumpsys命令
输出android服务状态信息,即输出服务中dump函数的log.
4、 Dump radio state…菜单
等效于执行adb shell cat /data/logs/radio命令
Examine Radio State
By default, radio state is not output during a standard logcat (it is a lot of information). To see radio information, either click Device > Dump radio state... or run logcat as described in Logging Radio Information.
5、 Run logcat…菜单
等效于执行adb logcat
To run dumpsys (logcat) from Dalvik, select Device > Run logcat... in the menu bar.
总结:除了Run logcat…菜单是实时输出设备中的log外,其他菜单都是输出设备中缓存的log
三 Adb Log
Android sdk文档中对adb的介绍见下:
F:\02 Android\01_SDK\Gingerbread2.3\docs-2.3_r01-linux\guide\developing\tools\adb.html
在adb 1.0.26版本共有2条命令打印log,如下:
adb logcat [
adb bugreport - return all information from the device
that should be included in a bug report.
Adb logcat常用命令
logcat -c 清除已有log信息
logcat -b main 显示主缓冲区的log
logcat -b radio 显示无线缓冲区的log
logcat -b events 显示事件缓冲区的log
logcat -f [filename] 将log保存到指定的文件中,例如 logcat -b radio -f /data/radio.log
比较常用的是显示时间:logcat -v time &
logcat -g 查看缓冲区的大小
logcat -g main
logcat -g radio
logcat -g events
logcat打印/dev/log设备下的三个文件 radio, events, main数据
logcat默认是输出main缓冲区的log
控制日志输出格式
日志信息包括了许多元数据域包括标签和优先级。可以修改日志的输出格式,所以可以显示出特定的元数据域。可以通过 -v 选项得到格式化输出日志的相关信息.
brief — Display priority/tag and PID of originating process (the default format).
process — Display PID only.
tag — Display the priority/tag only.
thread — Display process:thread and priority/tag only.
raw — Display the raw log message, with no other metadata fields.
time — Display the date, invocation time, priority/tag, and PID of the originating process.
long — Display all metadata fields and separate messages with a blank lines.
当启动了logcat ,你可以通过-v 选项来指定输出格式:
[adb] logcat [-v
此外,adb shell cmd, cmd为/system/bin目录下抓log的可执行程序,如dumpsys , dumpstate等
Adb下的log命令:
Adb logcat
Adb bugreport
Adb shell dumpsys
Adb shell dumpstate
Adb shell dmesg //导出当前缓存的kernel log
Adb shell kmsgcat //实时查看kernel log
其他查看系统当前信息命令
Adb shell ps //查看系统进程信息,可以加很多有用信息
Adb shell pm //查看package相关信息
Adb shell am //启动apk应用
Adb shell setprop //设置系统属性
Adb shell getprop //查看所有系统属性
Adb shell reboot
Adb shell kill //通过进程ID杀死指定的进程
Adb shell top //查看当前运行进程信息
Adb shell vmstat //查看虚拟机信息
Adb shell bootanimation //播放开机动画
Adb shell df //查看分区信息
Adb shell monkey //跑自动化测试用例
四 保存在手机的Log
1、手机dropbox默认路径:
/data/system/dropbox/
实现机制:
log文件什么场景产生?
Log文件分析:
2、手机anr日志默认路径:
/data/anr/
实现机制:
log文件什么场景产生?
Log文件分析:
4、tombstones路径:
/data/tombstones
log文件什么场景产生?
Log文件分析:
五 如何实现后台抓Log
如:
adb logcat -v time -r 1024 -n 16 -f /sdcard/bugreports/applogcat-log
六 log执行程序实现机制
1、Logcat
LogCat是在文件system/core/logcat/logcat.cpp中实现的。
从Logger设备驱动的实现知道,Log的读取是阻塞的操作,亦即,有数据可用,读出数据;否则,读操作会被BLOCK,相应的读进程也会被挂起等待。下面看应用程序LogCat中如何实现读的,这可能需要不断回头与写操作和驱动实现结合来看。
看具体实现之前,先看一个logcat中定义的重要的结构体log_device_t。其中的重要的成员在后面用到的时候再具体解释。
Android的Logcat命令详解的命令参数-b
因为logcat可能会同时操作多个Buffer,而read()会阻塞读取进程,对其他Buffer的读取就不能进行,所以这里用select()来判断可读取的Buffer。
2、Bugreport
I:\00_AndriodSource\android-gingerbread-src\frameworks\base\cmds\bugreport
#include
#include
int main(int argc, char *argv[]) {
char buffer[65536];
int i, s;
/* start the dumpstate service */
property_set("ctl.start", "dumpstate");//启动dumpstate服务
/* socket will not be available until service starts */
for (i = 0; i < 10; i++) {
s = socket_local_client("dumpstate",
ANDROID_SOCKET_NAMESPACE_RESERVED,
SOCK_STREAM);
if (s >= 0)
break;
/* try again in 1 second */
sleep(1);
}
if (s < 0) {
fprintf(stderr, "Failed to connect to dumpstate service\n");
exit(1);
}
while (1) {
int length = read(s, buffer, sizeof(buffer));
if (length <= 0)
break;
fwrite(buffer, 1, length, stdout);
}
close(s);
return 0;
}
原理:启动dumpstate服务,通过socket连接dumpstate服务,然后从socket中不断读取dumpstate侧的log打印出来
通过代码分析和实际对比分析,发现bugreport输出的log和dumpstate输出的log完全一致。
3、Dumpstate
I:\00_AndriodSource\android-gingerbread-src\frameworks\base\cmds\dumpstate
输出的信息包括:
1、 版本信息
2、 系统状态信息:CPU 内存 进程 系统属性 等
3、 Logcat信息
4、 Dumpsys输出的所以services信息
5、 ANR log信息
6、 Dmesg kernel log信息
会运行下面命令输出log
run_command("CPU INFO", 10, "top", "-n", "1", "-d", "1", "-m", "30", "-t", NULL);
run_command("PROCRANK", 20, "procrank", NULL);
run_command("SYSTEM LOG", 20, "logcat", "-v", "time", "-d", "*:v", NULL);
run_command("EVENT LOG", 20, "logcat", "-b", "events", "-v", "time", "-d", "*:v", NULL);
run_command("RADIO LOG", 20, "logcat", "-b", "radio", "-v", "time", "-d", "*:v", NULL);
run_command("NETWORK INTERFACES", 10, "netcfg", NULL);
run_command("KERNEL LOG", 20, "dmesg", NULL);
run_command("VOLD DUMP", 10, "vdc", "dump", NULL);
run_command("SECURE CONTAINERS", 10, "vdc", "asec", "list", NULL);
run_command("PROCESSES", 10, "ps", "-P", NULL);
run_command("PROCESSES AND THREADS", 10, "ps", "-t", "-p", "-P", NULL);
run_command("LIBRANK", 10, "librank", NULL);
run_command("FILESYSTEMS & FREE SPACE", 10, "df", NULL);
run_command("LAST RADIO LOG", 10, "parse_radio_log", "/proc/last_radio_log", NULL);
run_command("DUMPSYS", 60, "dumpsys", NULL);
4、Dumpsys
I:\00_AndriodSource\android-gingerbread-src\frameworks\base\cmds\dumpsys
const size_t N = services.size();
if (N > 1) {
// first print a list of the current services
aout << "Currently running services:" << endl;
for (size_t i=0; i sp if (service != NULL) { aout << " " << services[i] << endl; } } } for (size_t i=0; i sp if (service != NULL) { if (N > 1) { aout << "------------------------------------------------------------" "-------------------" << endl; aout << "DUMP OF SERVICE " << services[i] << ":" << endl; } int err = service->dump(STDOUT_FILENO, args);//调用每个service中的dump()方法输出log if (err != 0) { aerr << "Error dumping service info: (" << strerror(err) << ") " << services[i] << endl; } } else { aerr << "Can't find service: " << services[i] << endl; } } 输出log信息代码如上,结合实际log分析,dumpsys输出系统服务dump信息 1、 通过设置系统属性打开log开关 如有如下打印log的代码: if (Log.isLoggable(TAG, Log.DEBUG)) { Log.d(TAG, "Redirect requested but no Location " + "specified."); } 我们只需要通过设置系统属性就可以打印出这个log,而不用修改代码。可以通过setprop命令或修改build.prop来达到目的。具体见Log.java中的介绍: /** * Checks to see whether or not a log for the specified tag is loggable at the specified level. * * The default level of any tag is set to INFO. This means that any level above and including * INFO will be logged. Before you make any calls to a logging method you should check to see * if your tag should be logged. You can change the default level by setting a system property: * 'setprop log.tag. * Where level is either VERBOSE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR, ASSERT, or SUPPRESS. SUPRESS will * turn off all logging for your tag. You can also create a local.prop file that with the * following in it: * 'log.tag. * and place that in /data/local.prop. * * @param tag The tag to check. * @param level The level to check. * @return Whether or not that this is allowed to be logged. * @throws IllegalArgumentException is thrown if the tag.length() > 23. */ public static native boolean isLoggable(String tag, int level); 1. 查看当前堆栈 1) 功能:在程序中加入代码,使可以在logcat中看到打印出的当前函数调用关系 2) 方法: new Exception(“print trace”).printStackTrace(); 2. MethodTracing 1) 功能:用于热点分析和性能优化,分析每个函数占用的CPU时间,调用次数,函数调用关系等 2) 方法: a) 在程序代码中加入追踪开关 import android.os.Debug; …… android.os.Debug.startMethodTracing(“/data/tmp/test”); // 先建/data/tmp目录 …… // 被追踪的程序段 android.os.Debug.stopMethodTracing(); b) 编译,运行后,设备端生成/data/tmp/test.trace文件 c) 把trace文件复制到PC端 $ adb pull /data/tmp/test.trace ./ d) 使用android自带工具分析trace文件 $ $ANDROID_SRC/out/host/linux-x86/bin/traceview test.trace 此时可看到各个函数被调用的次数CPU占用率等信息 e) 使用android自带工具分析生成调用关系类图 $ apt-get install graphviz # 安装图片相关软件 $ANDROID_SRC/out/host/linux-x86/bin/dmtracedump -g test.png test.trace 此时目录下生成类图test.png 3) 注意 trace文件生成与libdvm模块DEBUG版本相冲突,所以此方法只适用于对非DEBUG版本模拟器的调试,否则在分析trace文件时会报错 3. HProf (Heap Profile) 1) 功能: 用于java层面的内存分析,显示详细的内存占用信息,指出可疑的内存泄漏对象 2) 方法: a) 在代码中加入dump动作 import android.os.Debug; import java.io.IOException; …… try { android.os.Debug.dumpHprofData(“/data/tmp/input.hprof”); // 先建/data/tmp目录 } catch (IOException ioe) { } b) 把hprof文件复制到PC端 $ adb pull /data/tmp/input.hprof ./ c) 使用命令hprof-conv把hprof转成MAT识别的标准的hprof $ $ANDROID_SRC/out/host/linux-x86/bin/hprof-conv input.hprof output.hprof d) 使用MAT工具看hprof信息 下载MAT工具:http://www.eclipse.org/mat/downloads.php 用工具打开output.hprof 3) 注意:此工具只能显示java层面的,而不能显示C层的内存占用信息 4. SamplingProfile (android 2.0上版本使用) 1) 功能 每隔N毫秒对当前正在运行的函数取样,并输出到log中 2) 在代码中加入取样设定 import dalvik.system.SamplingProfiler …… SamplingProfile sp = SamplingProfiler.getInstance(); sp.start(n); // n为设定每秒采样次数 sp.logSnapshot(sp.snapshot()); …… sp.shutDown(); 它会启一个线程监测,在logcat中打印信息 5. 用发系统信号的方式取当前堆栈情况和内存信息 1) 原理 dalvik虚拟机对SIGQUIT和SIGUSR1信号进行处理(dalvik/vm/SignalCatcher.c),分别完成取当前堆栈和取当前内存情况的功能 2) 用法 a) $ chmod 777 /data/anr -R # 把anr目录权限设为可写 $ rm /data/anr/traces.txt # 删除之前的trace信息 $ ps # 找到进程号 $ kill -3 进程号 # 发送SIGQUIT信号给该进程,此时生成trace信息 $ cat /data/anr/traces.txt 功能实现:遍历thread list(dalvik/vm/Thread.c:dvmDumpAllThreadEx()),并打印当前函数调用关系(dalvik/vm/interp/Stack.c:dumpFrames()) b) $ chmod 777 /data/misc -R $ ps # 找到进程号 $ kill -10 进程号 # 发送SIGQUIT信事信号给该进程,此时生成hprof信息 $ ls /data/misc/*.hprof 此时生成hprf文件,如何使用此文件,见第二部分(HProf) 注意:hprof文件都很大,注意用完马上删除,以免占满存储器 6. logcat及原理 1) android.util.Log利用println的标准java输出词句,并加前缀I/V/D…. 2) dalvik利用管道加线程的方式,先利用dup2把stdout和stderr重定向到管理中(vm/StdioConverter.c:dvmstdioConverterStartup),然后再启动一个线程从管道另一端读出内容(dalvik/vm/StdioConverter.c:stdioconverterThreadStart()),使用LOG公共工具(system/core/liblog/logd_write.c: __android_log_print())输出到/dev/log/*中去 LogCat是在文件system/core/logcat/logcat.cpp中实现的 7. monkey 1) monkey是一个android自带的命令行工具。它向系统发送伪随机的用户事件流,实现对正在开发的应用程序进行压力测试。 2) 方法 在设备端打开setting界面 $ adb shell # monkey -p com.android.settings -v 500 此时可以看到界面不断被切换 8. 其它小工具 具体见android.os.Debug中提供的工具 1) 取毫微秒级的时间,用于计算时间 threadCpuTimeNanos() 2) 统计两点间的内存分配情况 startAllocCounting() stopAllocCounting() getGlobalAllocCount() get….. 3) 打印当前已load的class getLoadedClassCount() printLoadedClasses() 它需要打开NDEBUG功能才能打开system/core/中Log功能七 其他方法技巧
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