Android開發工具ADB教程之三：Dalvik虛擬機之jdwp線程

       jdwp(java debug wire protocol)是dalvik VM的一個線程，可以建立在adb或者tcp基礎上，與DDMS或debugger進行通信。

       代碼位置：

       dalvik/vm/jdwp

       frameworks/base/core/jni

       java虛擬機初始化後，或者每次“zygote fork”出一個新進程時，會啟動jdwp線程。

       主要調用路徑：dvmStartup->dvmInitAfterZygote->dvmInitJDWP。

       dvmInitJDWP線程啟動之前會可能會阻塞VM，依賴於配置suspend=n，所以dvmInitJDWP放在dvmStartup的最後步驟來執行。

       dvmInitJDWP首先判斷jdwp是否允許並且已經配置好，如果是，則讀取jdwp的配置，這些配置是AndroidRuntime::startVm中配置的。

1.     /* enable debugging; set suspend=y to pause during VM init */  
2. #ifdef HAVE_ANDROID_OS   
3.     /* use android ADB transport */  
4.     opt.optionString =   
5.         "-agentlib:jdwp=transport=dt_android_adb,suspend=n,server=y";   
6. #else   
7.     /* use TCP socket; address=0 means start at port 8000 and probe up */  
8.     LOGI("Using TCP socket for JDWP\n");   
9.     opt.optionString =   
10.         "-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,suspend=n,server=y,address=0";   
11. #endif  

       這些配置保存在虛擬機全局變量gDvm中，gDvm是DvmGlobals變量，需要讀取的配置包括transport，負責與ADB或TCP交換數據。

1. if (gDvm.jdwpAllowed && gDvm.jdwpConfigured) {   
2.     JdwpStartupParams params;   
3.   
4.   
5.     if (gDvm.jdwpHost != NULL) {   
6.         if (strlen(gDvm.jdwpHost) >= sizeof(params.host)-1) {   
7.             LOGE("ERROR: hostname too long: '%s'\n", gDvm.jdwpHost);   
8.             return false;   
9.         }   
10.         strcpy(params.host, gDvm.jdwpHost);   
11.     } else {   
12.         params.host[0] = '\0';   
13.     }   
14.     params.transport = gDvm.jdwpTransport;   
15.     params.server = gDvm.jdwpServer;   
16.     params.suspend = gDvm.jdwpSuspend;   
17.     params.port = gDvm.jdwpPort;   
18.   
19.   
20.     gDvm.jdwpState = dvmJdwpStartup(¶ms);   
21.     if (gDvm.jdwpState == NULL) {   
22.         LOGW("WARNING: debugger thread failed to initialize\n");   
23.         /* TODO: ignore? fail? need to mimic "expected" behavior */  
24.     }   
25. }  

       其中gDvm.jdwpAllowed在dalvik_system_Zygote.c中配置：

       gDvm.jdwpAllowed = ((debugFlags & DEBUG_ENABLE_DEBUGGER) != 0);

       gDvm.jdwpConfigured在調用dvmStartup->dvmProcessOptions->parseJdwpOptions時配置。

       參考上面的參數，對照Init.c的handleJdwpOption的函數，可知gDvm.jdwpTransport為kJdwpTransportAndroidAdb，gDvm.jdwpServer為true，gDvm.jdwpSuspend為false，gDvm.jdwpPort沒有配置，這些參數保存到dvmJdwpStartup的參數裡面。

       再看dvmJdwpStartup，在裡面，創建jdwp相關的結構體JdwpState，是先初始化一些互斥鎖和條件鎖，初始化transport。

1. switch (pParams->transport) {   
2. case kJdwpTransportSocket:   
3.     // LOGD("prepping for JDWP over TCP\n");   
4.     state->transport = dvmJdwpSocketTransport();   
5.     break;   
6. case kJdwpTransportAndroidAdb:   
7.     // LOGD("prepping for JDWP over ADB\n");   
8.     state->transport = dvmJdwpAndroidAdbTransport();   
9.     /* TODO */  
10.     break;   
11. default:   
12.     LOGE("Unknown transport %d\n", pParams->transport);   
13.     assert(false);   
14.     goto fail;   
15. }  

       由上文可知，這裡執行dvmJdwpAndroidAdbTransport，返回一個JdwpTransport的接口指針結構體，這些在ADB和TCP上各有一套實現方法，對應不同類型的transport。

1. typedef struct JdwpTransport {   
2.     bool (*startup)(struct JdwpState* state, const JdwpStartupParams* pParams);   
3.     bool (*accept)(struct JdwpState* state);   
4.     bool (*establish)(struct JdwpState* state);   
5.     void (*close)(struct JdwpState* state);   
6.     void (*shutdown)(struct JdwpState* state);   
7.     void (*free)(struct JdwpState* state);   
8.     bool (*isConnected)(struct JdwpState* state);   
9.     bool (*awaitingHandshake)(struct JdwpState* state);   
10.     bool (*processIncoming)(struct JdwpState* state);   
11.     bool (*sendRequest)(struct JdwpState* state, ExpandBuf* pReq);   
12.     bool (*sendBufferedRequest)(struct JdwpState* state,   
13.         const struct iovec* iov, int iovcnt);   
14. } JdwpTransport;  

       然後，調用dvmJdwpNetStartup，在裡面實際執行JdwpTransport在ADB上的startup接口。在JdwpADB.c的start函數內，初始化與adb有關的一些網絡參數，比如socket名稱。

1. #define kJdwpControlName    "\0jdwp-control"    

       這個socket名稱已經被adbd綁定。

       然後，調用dvmCreateInternalThread啟動jdwp線程，dvmCreateInternalThread是pthread_create的包裝，最終線程的執行函數是jdwpThreadStart。

       在jdwpThreadStart中，會調用dvmJdwpEstablishConnection與adbd建立連接。在dvmJdwpEstablishConnection中，會一直等待與adbd的連接，直到連接成功。

1. int  ret = connect(netState->controlSock,                            
2.                    &netState->controlAddr.controlAddrPlain,          
3.                    netState->controlAddrLen);             

       如果執行connect成功，則將pid發送給adbd。

1. snprintf(buff, sizeof(buff), "%04x", getpid());   
2. buff[4] = 0;   
3.         do {                                                             
4.             ret = send( netState->controlSock, buff, 4, 0 );             
5.         } while (ret < 0 && errno == EINTR);       

       接著，jdwp等待adbd返回一個客戶文件描述符。

1. netState->clientSock = receiveClientFd(netState);  

       如果返回成功，這個clientSock將用來直接與debugger或DDMS通信。可以想象，這裡的clientSock就是TCP:5037對應的client描述符。

       這樣acceptConnection也成功返回了，回到jdwp線程處理函數jdwpThreadStart，接著進入一個while循環從adbd讀取並處理握手消息。

1. while (true) {   
2.     // sanity check -- shouldn't happen?   
3.     if (dvmThreadSelf()->status != THREAD_VMWAIT) {   
4.         LOGE("JDWP thread no longer in VMWAIT (now %d); resetting\n",   
5.             dvmThreadSelf()->status);   
6.         dvmDbgThreadWaiting();   
7.     }   
8.   
9.   
10.     if (!dvmJdwpProcessIncoming(state))     /* blocking read */  
11.         break;   
12.   
13.   
14.     if (first && !dvmJdwpAwaitingHandshake(state)) {   
15.         /* handshake worked, tell the interpreter that we're active */  
16.         first = false;   
17.   
18.   
19.         /* set thread ID; requires object registry to be active */  
20.         state->debugThreadId = dvmDbgGetThreadSelfId();   
21.   
22.   
23.         /* wake anybody who's waiting for us */  
24.         dvmDbgLockMutex(&state->attachLock);   
25.         dvmDbgCondBroadcast(&state->attachCond);   
26.         dvmDbgUnlockMutex(&state->attachLock);   
27.     }   
28. }  

       先看dvmJdwpProcessIncoming函數，在裡面執行select，可能會收到三種數據，對應三個文件描述被set，其中wakeFds是定時喚醒作用，丟棄，controlSock的set也忽略，因為不需要接收第二個debugger文件描述服。

       之後收到debugger的數據，也就是clientSock被set的時候調用read讀取數據，如果不是一個單位數據包長度，則dvmJdwpProcessIncoming返回。否則，調用handlePacket處理數據包：handlePacket->dvmJdwpProcessRequest->write。handlePacket將包中的數據還原成JdwpReqHeader和數據起始指針，送給dvmJdwpProcessRequest處理，dvmJdwpProcessRequest從gHandlerMap調出處理函數func。

1. typedef struct {                                                                 
2.     u1  cmdSet;                                                                  
3.     u1  cmd;   
4.     JdwpRequestHandler  func;                                                    
5.     const char* descr;                                                           
6. } JdwpHandlerMap;    

       write將結果寫回給adbd，adbd處理之後在發回給HOST端。