调试HotSpot源代码（配视频）

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本文将详细介绍在Ubuntu16.04 LTS上对OpenJDK8进行编译，为了方便大家快速搭建起OpenJDK8的调试开发环境，我还录制了对应的视频放到了B站上，大家可以参考。

视频地址：https://space.bilibili.com/27533329

下面我们开始环境的搭建过程。

之前的文章在Ubuntu 16.04上编译OpenJDK8的源代码已经介绍过在Ubuntu上编译OpenJDK8的源代码，这一篇将介绍在Ubuntu上调试OpenJDK8源代码的2种方式。

在Linux上常用GDB调试C/C++源代码。使用GDB运行如上实例生成的Class文件，具体命令如下：

gdb --args ./build/linux-x86_64-normal-server-slowdebug/jdk/bin/java Test

进入GDB后，输入如下命令：

break java.c:JavaMain
continue

第一条命令表示在源文件java.c的JavaMain函数入口处设置断点；第二条命令表示让中断的程序继续运行，直到运行完程序后退出GDB，并在终端打印”Hello World!“信息。
下面介绍一些常用的GDB命令，如下表所示。

命令	描述
backtrace(bt)	查看各级函数调用及参数
finish	连续运行到当前函数返回为止，然后停下来等待命令
frame(f) n	从当前栈帧移到到n栈帧
info(i) locals	查看当前栈帧局部变量的值
list(l)	列出源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行ll
list(l) 行号	列出从指定行开始的源代码
list(l) 函数名	列出指定的函数的源代码
next(n)	执行下一行语句
print(p)	打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数
quit(q)	退出gdb调试环境
step(s)	执行下一行语句，如果有函数调用则进入到函数中
start	开始执行程序，停在main函数第一行语句前面等待命令
break(b) 行号	在指定行设置断点
break 函数名	在指定函数的开头设置断点
break ... if ...	设置条件断点
continue(c)	从当前位置开始连续运行程序
delete breakpoints 断点号	删除断点
display 变量名	跟踪查看指定变量名的变量，每次停下来都显示它的值
disable breakpoints 断点号	禁用断点
enable 断点号	启用断点
info(i) breakpoints	查看当前设置了哪些断点
run(r)	从头开始连续运行程序
undisplay 跟踪显示号	取消跟踪显示
watch	设置观察点
info(i) watchpoints	查看当前设置了哪些观察点
x	从某个位置开始打印存储单元的内容，全部当成字节来看，而不区分哪个字节属于哪个变量

1．下载安装Eclipse并安装C/C++插件

在 https://www.eclipse.org/downloads 网站上下载支持Ubuntu 64位版本操作系统的Eclipse，笔者下载的压缩包名称为eclipse-java-neon-3-linux-gtk-x86_64.tar.gz，通过如下命令解压后得到eclipse目录。命令如下：

tar -zxvf eclipse-java-neon-3-linux-gtk-x86_64.tar.gz

在运行Eclispe之前还需要配置环境变量，如下：

export JAVA_HOME=/home/mazhi/workspace/jdk1.7.0_72
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib在

切换到eclipse目录后，运行如下命令启动Eclipse。命令如下：

./eclipse &

启动Eclipse后，单击help菜单项，选择Eclipse Marketplace选项后，弹出Eclipse Marketplace对话框，搜索"c++"找到Eclipse C++ IDE..安装。安装完成后就可以创建及导入C/C++项目到Eclipse中了。

或者下载专门开发C/C++的Eclipse集成环境，例如笔者下载的压缩包名称为eclipse-cpp-helios-SR1-linux-gtk-x86_64.tar.gz，解压后以类似的方式启动。不过在启动Eclipse之前，需要指定JDK路径，编译安装目录下的eclipse.ini文件，如下：

openFile
-vm
/home/mazhi/workspace/jdk1.7.0_72/bin
-vmargs
-Dosgi.requiredJavaVersion=1.5
-XX:MaxPermSize=256m
-Xms40m
-Xmx384m

在openFile和-vmargs之间配置-vm和/home/mazhi/workspace/jdk1.7.0_72/bin即可。不过通过eclipse-java-neon-3-linux-gtk-x86_64.tar.gz压缩包安装的Eclispe需要jdk1.8版本，只需要换个1.8的版本即可。

2．导入HotSpot源代码

单击help菜单项，选择new->Other...后，在弹出的New对话框中选择Makefile Project with Existing Code，然后单击“Next”，添写相关的信息，如下图所示。

设置完成后单击“Finish”即可。

3．配置及调试源代码

在HotSpot项目上右击，选择Debug As -> Debug Configurations...，在弹出的Debug Configurations对话框中，选择C/C++ Application后，右击，在弹出的菜单中选择New Configuration后，在右侧的Main选项卡中配置相关的信息，如下图所示。

切换到Arguments选项卡, 在Program arguments文本框中输入虚拟机运行时的参数，这里运行之前的实例，具体参数如下：

com.test/Test

切换到Environment选项卡, 添加变量：　　

JAVA_HOME=/home/mazhi/workspace/openjdk/build/linux-x86_64-normal-server-slowdebug/jdk/
CLASSPATH=.:/home/mazhi/workspace/project/bin

CLASSPATH指定Test.class文件所在的目录。设置完相关信息后，单击Apply进行保存。　

在https://code.visualstudio.com官网上下载Visual Studio Code，笔者下载的是"code_1.51.0-1604600753_amd64.deb"版本。安装完成后通过单击File -> OpenFolder选项，选中hotspot文件夹，点击左侧导航栏中的Run(Ctrl+Shift+D)图标切换到对应选项栏，单击add configuration选项后选中c/c++: (gdb) 启动，修改lauch.json文件，所有的配置都通过这个文件完成，笔者的配置文件详细内容如下：

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [        
        {
            "name": "HotSpot Linux Debug",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "/home/mazhi/workspace/openjdk/build/linux-x86_64-normal-server-slowdebug/jdk/bin/java",
            "args": ["com.test/Test"],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "environment": [
                {"name":"JAVA_HOME","value":"/home/mazhi/workspace/openjdk/build/linux-x86_64-normal-server-slowdebug/jdk"},
                {"name":"CLASSPATH","value":".:/home/mazhi/workspace/projectjava/projectjava01/bin"}
            ],
            "externalConsole": false,
            "MIMode": "gdb",
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "为 gdb 启用整齐打印",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                }
            ]
        }
    ]
}

主要关注"configurations"中的"program"、"args"、"environment"配置项，这几个其实在Eclipse中都指定过，"program"就是指定C/C++应用程序的位置，而"environment"就是配置的环境变量，"args”是为虚拟机运行配置参数。　

可以在hotspot/src/share/vm/prims/jni.cpp文件下的JNI_CreateJavaVM()函数上打个断点，然后在run(Ctrl+Shift+D)选项栏中选中"HotSpot Linux Debug"进行调试即可。