dumpsys实现原理

2017-01-14 10:21:02来源:http://www.jianshu.com/p/9e47b1cce077作者:Hly_Coder人点击

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概述

dumpsys是一个android手机里面的可执行文件。
从名字就可以看出,主要是用于dump 当前android system的一些信息。比如


activity(当前系统中所有activity的堆栈关系) 
alarm(当前系统中所有的Alarms)

等等,是一项分析手机问题,运行状态,使用情况等十分有效的手段。
查看所支持的dump选项


adb shell dumpsys -l

会列出所有可以dump的选项,比如想获取所有window相关的信息,可以使用命令


adb shell dumpsys window

实现逻辑

既然是一个可执行文件,必然是先找到其mk文件:/frameworks/native/cmds/dumpsys/Android.mk


...
LOCAL_SRC_FILES:= /
dumpsys.cpp
...
LOCAL_MODULE:= dumpsys
include $(BUILD_EXECUTABLE)

dumpsys的源码结构其实很简单,只有一个dumpsys.cpp
/frameworks/native/cmds/dumpsys/dumpsys.cpp


int main(int argc, char* const argv[])
{
...
sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
...
Vector<String16> services;
...
services = sm->listServices();
...
const size_t N = services.size();
for (size_t i=0; i<N; i++) {
sp<IBinder> service = sm->checkService(services[i]);
...
int err = service->dump(STDOUT_FILENO, args);
...
}
return 0;
}

先通过defaultServiceManager()函数获得ServiceManager对象,然后根据dumpsys传进来的参数通过函数checkService来找到具体的service, 并执行该service的dump方法,达到dump service的目的。


gfxinfo实例讲解

因为笔者最近在研究手机跑2D/3D场景的性能评测,所以这里以dumpsys gfxinfo为例,说下它的大致流程。


具体服务

由上文可以知道,dumpsys的实现其实是根据参数来找到某个具体的service,然后执行其dump方法。
我们熟悉的系统service有ActivityManagerSerice(activity),WindowManagerService(window)等,那gfxinfo具体对应的是哪个service呢?
在文件:/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java中有下面这段代码


 public void setSystemProcess() {
...
ServiceManager.addService("gfxinfo", new GraphicsBinder(this));
...
}

在ams里面,通过ServiceManager添加了一个name为gfxinfo的serivce叫GraphicsBinder,该service就是gfxinfo对应的service.


    static class GraphicsBinder extends Binder {
...
@Override
protected void dump(FileDescriptor fd, PrintWriter pw, String[] args) {
if (mActivityManagerService.checkCallingPermission(android.Manifest.permission.DUMP)
!= PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
pw.println("Permission Denial: can't dump gfxinfo from from pid="
+ Binder.getCallingPid() + ", uid=" + Binder.getCallingUid()
+ " without permission " + android.Manifest.permission.DUMP);
return;
}
mActivityManagerService.dumpGraphicsHardwareUsage(fd, pw, args);
}
}

这里有一个权限检查,如果app想要dump系统信息必须要配置 android.Manifest.permission.DUMP权限,而该权限是三方app没办法使用的。


那作为一个三方app,我们有办法绕过该权限检查吗?这里按下不表,接着往后看。


好吧,其实可以绕过。 详情


ActivityThread

当我们执行adb shell dumpsys gfxinfo的时候,其实最后执行的是ams中的dumpGraphicsHardwareUsage该方法。


    final void dumpGraphicsHardwareUsage(FileDescriptor fd,
PrintWriter pw, String[] args) {
ArrayList<ProcessRecord> procs = collectProcesses(pw, 0, false, args);
...
for (int i = procs.size() - 1 ; i >= 0 ; i--) {
ProcessRecord r = procs.get(i);
if (r.thread != null) {
...
r.thread.dumpGfxInfo(tp.getWriteFd().getFileDescriptor(), args);
...
}
}
}

可以看出,最后真正做dump动作的,其实是r.thread这个对象,这里直接给出r.thread其实就是ActivityThread中的内部类:ApplicationThread,省略代码的追查,让主线更加清晰。


collectProcesses函数的主要作用就是:根据参数找到对应的进程信息


该参数就是命令行中gfxinfo后面传进来的参数。
如果gfxinfo后面没有跟参数,则表示获取所有的Process信息
如果gfxinfo后面跟 包名, 则只获取指定报名的Process信息


文件:/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java


public final class ActivityThread {
...
private class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
...
@Override
public void dumpGfxInfo(FileDescriptor fd, String[] args) {
dumpGraphicsInfo(fd);
WindowManagerGlobal.getInstance().dumpGfxInfo(fd);
}
...
}
}

Native-dumpGraphicsInfo实现

dumpGraphicsInfo是一个native函数实现在
/frameworks/base/core/jni/android_view_GLES20Canvas.cpp


static void
android_app_ActivityThread_dumpGraphics(JNIEnv* env, jobject clazz, jobject javaFileDescriptor) {
#ifdef USE_OPENGL_RENDERER
int fd = jniGetFDFromFileDescriptor(env, javaFileDescriptor);
android::uirenderer::RenderNode::outputLogBuffer(fd);
#endif // USE_OPENGL_RENDERER
}

/frameworks/base/libs/hwui/RenderNode.cpp


void RenderNode::outputLogBuffer(int fd) {
DisplayListLogBuffer& logBuffer = DisplayListLogBuffer::getInstance();
...
FILE *file = fdopen(fd, "a");
fprintf(file, "/nRecent DisplayList operations/n");
logBuffer.outputCommands(file);
String8 cachesLog;
Caches::getInstance().dumpMemoryUsage(cachesLog);
fprintf(file, "/nCaches:/n%s", cachesLog.string());
...
}

可以看出是打印了一些RenderNode的信息,包括memory和cache。


Native-ThreadedRenderer实现

/frameworks/base/core/java/android/view/WindowManagerGlobal.java


public void dumpGfxInfo(FileDescriptor fd) {
...
HardwareRenderer renderer =
root.getView().mAttachInfo.mHardwareRenderer;
if (renderer != null) {
renderer.dumpGfxInfo(pw, fd);
}
...
}

HardwareRenderer是一个抽象类,具体的实现是在
/frameworks/base/core/java/android/view/ThreadedRenderer.java


    @Override
void dumpGfxInfo(PrintWriter pw, FileDescriptor fd) {
pw.flush();
nDumpProfileInfo(mNativeProxy, fd);
}

nDumpProfileInfo也是一个native函数,也是去抓取一些graphic信息,不再做详细讲解。
到这里,dumpsys gfxinfo的流程就基本讲解完了。


总结

dumpsys的实现其实是通过serviceManager拿到对应的service信息,然后执行该service的dump函数。
需要注意的是:每个service都有一个权限检查,需要系统app才可以dump。




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