如何捕获 SIGSEGV（分段错误）并在 Android 上的 JNI 下获取堆栈跟踪？答案

【问题标题】：How can I catch SIGSEGV (segmentation fault) and get a stack trace under JNI on Android?如何捕获 SIGSEGV（分段错误）并在 Android 上的 JNI 下获取堆栈跟踪？
【发布时间】：2010-11-08 03:54:53
【问题描述】：

我正在将a project 迁移到新的 Android 原生开发工具包（即 JNI），并且我想捕获 SIGSEGV，如果它发生（可能还有 SIGILL、SIGABRT、SIGFPE），以便提供一个不错的崩溃报告对话框，而不是（或之前）当前发生的事情：进程立即无礼地死亡，并且操作系统可能尝试重新启动它。（编辑： JVM/Dalvik VM 捕获信号并记录堆栈跟踪和其他有用信息；我只是想为用户提供将这些信息通过电子邮件发送给我的选项。）

情况是：我没有编写的大量 C 代码在这个应用程序中完成了大部分工作（所有游戏逻辑），虽然它在许多其他平台上经过了很好的测试，但我完全有可能，在我的 Android 端口中，会给它提供垃圾并导致本机代码崩溃，所以我想要当前显示在 Android 日志中的崩溃转储（本机和 Java）（我猜在非 Android 情况下它会是 stderr ）。我可以随意修改 C 和 Java 代码，尽管回调（传入和传出 JNI）大约有 40 个，而且很明显，小差异的奖励积分。

我听说过 J2SE 中的信号链库 libjsig.so，如果我可以在 Android 上安全地安装这样的信号处理程序，那将解决我的问题的关键部分，但我看不到这样的库安卓/达尔维克。

【问题讨论】：

如果可以通过包装脚本启动Java VM，可以检查应用程序是否异常退出，并进行报错。这将允许您干净地捕获各种异常退出，无论是 SIGSEGV、SIGKILL 还是其他。但是，我认为这对于现有的 Android 应用程序是不可能的，因此将其发布为评论（从答案转换而来）。
另请参阅：Can't run a Java Android program with Valgrind，了解如何使用包装脚本（在 adb shell 中）启动 Android 应用。
答案需要更新。由于调用非异步信号安全函数，已接受答案中提供的源代码将导致未定义的行为。请看这里：stackoverflow.com/questions/34547199/…

标签： android java-native-interface signals android-ndk segmentation-fault

【解决方案1】：

编辑：从 Jelly Bean 开始，您无法获得堆栈跟踪，因为 READ_LOGS went away。 :-(

我实际上得到了一个信号处理程序，没有做任何太奇特的事情，并且已经发布了使用它的代码，你可以看到on github（编辑：链接到历史版本；从那时起我删除了崩溃处理程序）。方法如下：

使用sigaction() 捕获信号并存储旧的处理程序。 (android.c:570)
时间过去了，发生了段错误。
在信号处理程序中，最后一次调用 JNI，然后调用旧处理程序。 (android.c:528)
在该 JNI 调用中，记录任何有用的调试信息，并在标记为需要在其自己的进程中的活动上调用 startActivity()。 (SGTPuzzles.java:962, AndroidManifest.xml:28)
当您从 Java 中返回并调用旧处理程序时，Android 框架将连接到 debuggerd 为您记录一个不错的本机跟踪，然后该进程将终止。 (debugger.c, debuggerd.c)
与此同时，您的崩溃处理活动正在启动。真的，您应该将 PID 传递给它，以便它可以等待第 5 步完成；我不这样做。在这里您向用户道歉并询问您是否可以发送日志。如果是这样，收集logcat -d -v threadtime 的输出并启动ACTION_SEND 并填写收件人、主题和正文。用户必须按发送。 (CrashHandler.java, SGTPuzzles.java:462, strings.xml:41
注意logcat 失败或花费的时间超过几秒钟。我遇到了一个设备，T-Mobile Pulse / Huawei U8220，其中 logcat 立即进入T（跟踪）状态并挂起。 (CrashHandler.java:70, strings.xml:51)

在非 Android 情况下，其中一些会有所不同。您需要收集自己的本地跟踪，请参阅this other question，具体取决于您拥有的 libc 类型。您需要处理转储该跟踪，启动单独的崩溃处理程序进程，并以适合您平台的某些方式发送电子邮件，但我认为一般方法应该仍然有效。

【讨论】：

理想情况下，您应该检查一下库中是否发生了崩溃。如果它发生在其他地方（例如，在 VM 内部），来自信号处理程序的 JNI 调用可能会使事情变得非常混乱。这不是世界末日，因为无论如何你都处于崩溃中，但这可能会使 VM 崩溃的诊断变得更加困难（或导致奇怪的 VM 崩溃，最终出现在 Android 错误报告中并让所有人感到困惑）。跨度>
@Chris 分享你的研究项目真是太棒了！
谢谢，这对于找出我的 JNI 哪里出了问题很有用。另外，来自 DCS 校友的您好！
从 Service 启动新进程中的 Activity 还需要以下代码：newIntent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
这个解决方案在 Jelly Bean 下仍然有效吗？第 6 步不会记录任何 debuggerd 输出吗？

【解决方案2】：

我有点晚了，但我有完全相同的需求，我开发了一个小型库来解决它，通过在 JNI 代码，并将它们替换为常规的java.lang.Error异常。另外，如果客户端在 Android >= 4.1.1 上运行，则堆栈跟踪会嵌入已解析的崩溃 backtrace（包含完整本机堆栈跟踪的伪跟踪）。您不会从恶性崩溃中恢复（例如，如果您破坏了分配器），但至少它应该允许您从其中大多数中恢复。（请报告成功和失败，代码是全新的）

更多信息https://github.com/xroche/coffeecatch （代码是BSD 2-Clauses license）

【讨论】：

【解决方案3】：

FWIW，Google Breakpad 在 Android 上运行良好。我完成了移植工作，我们将它作为 Firefox Mobile 的一部分提供。它需要一些设置，因为它不会在客户端为您提供堆栈跟踪，而是向您发送原始堆栈内存并在服务器端进行堆栈遍历（因此您不必在您的应用程序中发送调试符号)。

【讨论】：

考虑到绝对缺少文档，几乎不可能配置 Breakpad
真的没那么难，项目wiki上有很多文档。事实上，对于 Android，现在有一个 NDK 构建 Makefile，它应该非常易于使用：code.google.com/p/google-breakpad/source/browse/trunk/…
您还需要为Android编译预处理调试符号文件的模块，您只能在Linux上编译。在 Mac 上编译时 - 它只构建 Mac/iOS dSym 预处理器。

【解决方案4】：

根据我有限的经验（非 Android），JNI 代码中的 SIGSEGV 通常会在控制权返回给您的 Java 代码之前使 JVM 崩溃。我隐约记得听说过一些非 Sun JVM，它可以让你捕获 SIGSEGV，但 AFAICR 你不能指望能够这样做。

您可以尝试在 C 中捕获它们（请参阅 sigaction(2)），尽管在 SIGSEGV（或 SIGFPE 或 SIGILL）处理程序之后您可以做的很少，因为进程的持续行为是官方未定义的。

【讨论】：

好吧，在“忽略 [ing] 不是由 kill(2) 或 raise(3) 生成的 SIGFPE、SIGILL 或 SIGSEGV 信号”之后，行为是未定义的，但不一定在捕获这样的信号。目前的计划是尝试一个 C 信号处理程序，它回调 Java，并以某种方式终止线程而不终止进程。这可能会也可能不会。 :-)
C 回溯指令：stackoverflow.com/questions/76822/…
...除了我不能使用 backtrace()，因为 Android 不使用 glibc，它使用 Bionic。 :-( 将需要涉及来自unwind.h 的_Unwind_Backtrace 的东西。