使用 lldb 通过 Xamarin 调试本机库答案

【问题标题】：Use lldb to debug native libraries with Xamarin使用 lldb 通过 Xamarin 调试本机库
【发布时间】：2015-09-20 09:00:04
【问题描述】：

Xamarin debugging documentation 表示：

使用 Xamarin Studio 的本机调试支持来调试 C# 和其他托管语言代码并在需要调试 C 时使用 LLDB，可能与 Xamarin.iOS 链接的 C++ 或 Objective C 代码项目。

但是，我找不到任何有关如何使用 LLDB 调试 Xamarin 应用程序的文档。如果我在 iPhone 模拟器中运行我的应用程序并尝试使用 LLDB 附加到它，我会收到以下错误：

(lldb) attach --pid 37993
Process 37993 exited with status = -1 (0xffffffff) lost connection

error: attach failed: lost connection

使用 Xcode 附加也不起作用。我尝试了attach 的不同变体，但都没有奏效。

有人可以指出如何使用 LLDB 调试 Xamarin 应用程序的正确方向吗？此外，这是我可以在设备上而不只是在模拟器上做的事情吗？我没有找到有关如何使用 LLDB 附加到设备上的进程的任何信息。

更新

每当我使用lldb 连接到我的二进制文件时，看起来debugserver 进程正在崩溃。这是debugserver 的崩溃报告的链接： https://www.dropbox.com/s/9lizhl2quj9n0cc/debugserver_2015-07-07-131423_gauss.crash?dl=0

更新 2

当我在应用程序上运行dtruss 时，它会打印系统调用，直到遇到

dtrace: error on enabled probe ID 2475 (ID 194: syscall::ptrace:return): invalid user access in action #5 at DIF offset 0

当调用ptrace(PT_DENY_ATTACH, 0, 0, 0); 时会发生这种情况为什么调用PT_DENY_ATTACH？

更新 3

我追踪了ptrace对该函数的系统调用：mono_assembly_init_with_opt，它发生在程序生命的早期。该函数所做的只是调用 ptrace，所以如果我只是从该函数中提前返回，我可以使用 lldb 进行调试。

基本上，我可以做到：

(lldb) process attach --name AppName --waitfor
# when the process starts
(lldb) b mono_assembly_init_with_opt    
(lldb) c
# when the thread breaks
(lldb) thread return 0
(lldb) c

现在我可以愉快地使用 lldb 进行调试了。

但是，我不应该这样做。我的项目配置有问题（我可以使用 lldb 调试更简单的应用程序）还是 Xamarin 是邪恶的？

【问题讨论】：

将 lldb 附加到 pid 应该可以，我一直这样做。你确定你使用的是正确的pid吗？你是从哪里弄来的？
来自 Xcode。调试 -> 附加到进程 -> 可能的目标列出了我的应用程序及其 pid。 ps辅助www | grep App 给了我相同的 pid。应用是否需要处于特定状态？
我几乎 100% 确定您正在尝试调试错误的 pid。你能显示完整的ps auxwww | grep App 输出你试图附加到其 pid 吗？
嗯？在发表评论之前，您应该查看其他一些答案/cmets 和问题的更新。我 100% 确定我正在调试正确的 pid。
ps aux|grep App 通常会显示多个进程（如果从 IDE 启动），并且在其他任何一个 cmets 中，您都没有给出任何迹象表明这一事实，也没有在它们之间做出选择。您能否将“-v -v -v -v”添加到项目的 iOS 构建选项中的其他 mtouch 参数中并提供构建日志？如果构建输出中有私人信息，您可以提交私人错误 (bugzilla.xamarin.com)，我们可以继续。

标签： ios xamarin xamarin.ios lldb xamarin-studio

【解决方案1】：

只有在其应用 plist 中设置了特定属性时，才能调试 Mac OS X 上的协同设计应用。你想要的东西看起来像：

<key>SecTaskAccess</key>
<array>
    <string>allowed</string>
    <string>debug</string>
</array>

您可以查看taskgated 的手册页，以获得对该过程的简要描述。

通常对于 Xcode 项目，此属性会被 Xcode 整合并插入到您的调试版本中，因此您无需执行任何操作即可实现此目的。

我不知道 Xamarin 是如何工作的，但它可能没有设置此属性。在旧的 OS X 系统上，root 可以调试任何东西，所以你可以尝试sudo -s，然后从那里调试。但是从优胜美地开始，不被调试的请求得到了更广泛的尊重......

【讨论】：

谢谢。这很有趣，但它不起作用。修改 Info.plist 文件后，我得到同样的丢失连接错误。以 root 身份调试也有同样的错误。
很奇怪。 lldb 使用一个调试代理（称为 debugserver），它实际上管理正在调试的程序。尝试运行失败的调试会话，然后在 Console.app 中查看系统日志并搜索 debugserver。您应该会看到来自 debugserver 的一些日志输出，并且通常如果负责执行这些策略的其他守护进程（通常是 taskgated）有任何安全问题，大约在同一时间会有一些来自它们的日志。那里可能有一些东西可以提供出问题的线索。
每当我连接到进程时，调试服务器就会崩溃。崩溃报告链接：dropbox.com/s/9lizhl2quj9n0cc/…
该崩溃是因为您尝试调试的应用程序已请求不通过使用“PT_DENY_ATTACH”控件调用 ptrace 函数来对其进行调试。当 debugserver（或任何调试代理）尝试附加到以这种方式标记自己的进程时，附加调用（崩溃日志中的 __ptrace）将完全像您的示例一样崩溃 - 执行此操作的苛刻方式，但它具有努力工作的优点。有人 - 大概是 Xamarin 的人 - 正在努力阻止您调试应用程序...您是否尝试过询问他们应该如何执行此操作？
看起来 dtruss 有一个“-s”选项，当探针触发时会打印回溯。这可能会告诉你一些事情。

【解决方案2】：

您是否尝试过使用活动监视器中的 pid？在 Debug 中运行时，只需在 Activity Monitor 的搜索框中输入您的应用名称即可。

如果它仍然不起作用，您可以尝试创建一个新项目并附加到该项目以排除任何项目配置。

【讨论】：

活动监视器中的 pid 与我使用 ps 得到的相同。但是，我确实尝试创建一个新的空项目，并且可以使用 lldb 附加到该应用程序。那么我的项目配置有什么问题呢？

【解决方案3】：

这恰好是 Xamarin 在试用版中施加的限制。升级到付费许可证后，这不再是问题。尽管 Xamarin 的网站说：

当您开始 Xamarin 试用版时，您可以访问完整的 Xamarin 业务功能集 30 天。

这显然不是完整的功能集，因为如果您使用的是本机库，它们会明确禁止将 lldb 附加到应用程序。我不确定这样做的原因，也许 Xamarin 的人可以对此发表评论。

说明

感谢 Jim Ingham 为我指明了正确的方向。 Xamarin 事件调试器附加到应用程序的方式是使用 PT_DENY_ATTACH 调用 ptrace。此系统调用使进程能够拒绝调试请求。 (Detailed Explanation)。

此外，Xamarin 不直接调用 ptrace 函数，而是尝试使用 syscall 方法 (link) 隐藏调用。

解决方法

如果您确实需要调试您的应用并且仍在使用试用版，这里有一个解决方法。 ptrace 系统调用是在函数mono_assembly_init_with_opt 中进行的，它发生在程序生命周期的早期。该函数不执行任何其他操作，可以跳过。由于函数是在进程开始时调用的，所以我们需要在调用函数之前附加 lldb。

步骤如下：

启动 lldb 并等待应用启动。
应用启动时，为mono_assembly_init_with_opt添加断点
恢复应用，当它在该函数处停止时，提前返回而不执行该函数。
之后，您可以使用 lldb 或将 Xcode 附加到应用程序并照常调试您的本机代码。

lldb 中的步骤：

(lldb) process attach --name AppName --waitfor
(lldb) b mono_assembly_init_with_opt    
(lldb) c
# when the thread breaks
(lldb) thread return 0
(lldb) c

【讨论】：