开发软件意味着处理程序崩溃并发现 bug 的来源。Fuchsia 提供了一套工具来帮助识别和诊断组件中的问题，从分析崩溃日志到核心代码中的全面逐步调试，不一而足。
分析崩溃
Fuchsia 会在启动时启动一个名为 crashanalyzer 的程序，该程序会报告程序崩溃并将崩溃线程的回溯输出到系统日志。虽然您可以通过在运行时查看日志来直接探索这些内容，但回溯内容是使用堆栈内存地址引用进行编码的，而不是指向程序源文件中的相应行。
[klog][I] devmgr: crash_analyzer_listener: analyzing exception type 0x108
[klog][I] <== fatal exception: process crasher[42410] thread initial-thread[42424]
[klog][I] <== fatal page fault, PC at 0x1e1888dbbbd7
[klog][I] CS: 0 RIP: 0x1e1888dbbbd7 EFL: 0x10246 CR2: 0
[klog][I] RAX: 0 RBX: 0x1 RCX: 0x721ad98697c6 RDX: 0x77accb36f264
[klog][I] RSI: 0 RDI: 0 RBP: 0x2781c4816f90 RSP: 0x2781c4816f80
[klog][I] R8: 0 R9: 0 R10: 0 R11: 0x246
[klog][I] R12: 0x773bf11dcda0 R13: 0x773bf11dcdd0 R14: 0x16 R15: 0x78050d69
[klog][I] errc: 0x6
[klog][I] bottom of user stack:
[klog][I] 0x00002781c4816f80: f11dcda0 0000773b 9ccd2b38 000039b2 |....;w..8+...9..|
[klog][I] 0x00002781c4816f90: c4816fd0 00002781 88dbbba7 00001e18 |.o...'..........|
[klog][I] 0x00002781c4816fa0: 00000008 00000000 9ccd2b38 000039b2 |........8+...9..|
[klog][I] 0x00002781c4816fb0: f11dcf70 0000773b f11dcf70 0000773b |p...;w..p...;w..|
[klog][I] 0x00002781c4816fc0: cb36f570 000077ac f11dcdd0 0000773b |p.6..w......;w..|
[klog][I] 0x00002781c4816fd0: c4816ff0 00002781 cb2b0d0f 000077ac |.o...'....+..w..|
[klog][I] 0x00002781c4816fe0: 00000054 00000000 f11dcf70 0000773b |T.......p...;w..|
[klog][I] 0x00002781c4816ff0: f11dcfe0 0000773b 00000000 00000000 |....;w..........|
[klog][I] arch: x86_64
[klog][I] dso: id=a94c78564173530d51670b6586b1aa471e004f06 base=0x7d3506a49000 name=libfdio.so
[klog][I] dso: id=a61961ba9776a67a00fb322af9ebbdcfd1ce3f62 base=0x77accb297000 name=libc.so
[klog][I] dso: id=760f1e6e47d3dd8b6a19150aa47241279ec75a9c base=0x721ad9863000 name=<vDSO>
[klog][I] dso: id=b18462140c6784a53736105bbf3021852eeda68c base=0x1e1888dbb000 name=app:crasher
[klog][I] bt#01: pc 0x1e1888dbbbd7 sp 0x2781c4816f80 (app:crasher,0xbd7)
[klog][I] bt#02: pc 0x1e1888dbbba7 sp 0x2781c4816fa0 (app:crasher,0xba7)
[klog][I] bt#03: pc 0x77accb2b0d0f sp 0x2781c4816fe0 (libc.so,0x19d0f)
[klog][I] bt#04: pc 0 sp 0x2781c4817000
[klog][I] bt#05: end
这是因为，默认情况下，调试符号会在构建时从核心二进制文件中删除。为了正确分析崩溃日志，您需要将这些符号重新应用于回溯，以便根据源代码行号查看调用堆栈。调用 ffx log 命令时，开发者工具会通过一个名为 symbolizer 的附加二进制文件处理原始日志，该二进制文件会将本地 build 配置中的符号重新应用到日志中的所有回溯。
ffx log
您看到的输出包含重新应用于回溯的符号：
[klog][I] devmgr: crash_analyzer_listener: analyzing exception type 0x108
... same output as "raw" backtrace ...
start of symbolized stack:
[klog][I] #01: blind_write at ../../src/developer/forensics/crasher/cpp/crasher.c:21
[klog][I] #02: main at ../../src/developer/forensics/crasher/cpp/crasher.c:137
[klog][I] #03: start_main at ../../zircon/third_party/ulib/musl/src/env/__libc_start_main.c:49
[klog][I] #04: unknown, can't find pc, sp or app/library in line
end of symbolized stack
通过经过适当符号化的回溯，您可以直接发现源代码中发生崩溃的位置。
分步调试
仅知道程序崩溃的位置可能不足以全面诊断问题。有时，您需要逐步编写代码，甚至检查内存中变量的状态。为了支持这一点，Fuchsia 针对核心代码提供一个名为 zxdb 的调试程序。
zxdb 工具是一个连接到目标设备上正在运行的 debug_agent 组件的客户端。您可以使用 zxdb 命令将 debug_agent 配置为附加到特定进程并设置断点。调试会话附加到正在运行的进程后，zxdb 可让您单步调试代码并检查堆栈帧。
设置调试会话需要完成以下简要步骤：
- 在目标设备上运行
debug_agent组件。 - 运行
zxdb客户端并连接到目标设备。 - 设置
zxdb的位置以查找调试符号。
启动调试会话的最简单方法是使用 ffx debug connect 命令，该命令可在本地 Fuchsia build 环境中执行所有这些操作。不过，如果您需要单独配置这些步骤，也可以手动执行这些步骤。
调试会话处于活动状态后，系统会将您转到 [zxdb] 提示，以发出调试程序命令。您可以使用 zxdb 将 debug_agent 配置为使用名称过滤器附加到进程，并设置待定断点（即使当前没有匹配的进程也是如此）。
以下示例在 main 代码中设置一个待处理断点，使其在执行开始时停止，并等待名为“hello-world”的进程启动：
[zxdb] attach hello-world
Waiting for process matching "hello-world"
[zxdb] break main
Breakpoint 1 (Software) on Global, Enabled, stop=All, @ main
Pending: No matches for location, it will be pending library loads.
将调试程序连接到进程后，您可以使用 zxdb 命令来控制和检查该进程的状态。下面简要列出了一些常用命令：
step
|
跳过线程中的下一行代码 |
next
|
进入线程中的下一行代码 |
continue
|
继续执行，直至下一个断点、异常或退出 |
frame
|
列出或从当前堆栈帧中进行选择 |
print
|
评估表达式并输出结果 |
练习：使用 Fuchsia 调试程序
在本练习中，您将使用 Fuchsia 调试程序 (zxdb) 检查 echo 组件的运行实例，并了解崩溃的原因。
启动模拟器
如果您尚未运行实例，请启动提供网络支持的 FEMU：
ffx emu start workstation_eng.x64 --headless
启动调试会话
模拟器启动后，使用 ffx debug connect 命令启动 zxdb 调试会话：
ffx debug connect
Connecting (use "disconnect" to cancel)...
Connected successfully.
👉 To get started, try "status" or "help".
[zxdb]
成功连接后，zxdb 提示符已准备好接受命令。
附加到组件
在启动组件之前，请将 zxdb 配置为附加到 echo 的实例。这样一来，调试程序就可以在进程开始后立即连接：
[zxdb] attach echo
在 greeting() 函数中设置断点：
[zxdb] break greeting
调试程序已准备就绪，启动一个新的 echo 组件实例：
ffx component run /core/ffx-laboratory:echo fuchsia-pkg://fuchsiasamples.com/echo-example#meta/echo.cm
探索调试会话
到达 greeting() 中的断点后，执行会停止，并且调试程序会等待新命令。使用 list 命令显示当前暂停执行的位置：
[zxdb] list
17
18 // Return a proper greeting for the list
▶ 19 std::string greeting(std::vector<std::string>& names) {
20 // Join the list of names based on length
21 auto number_of_names = names.size();
22 switch (number_of_names) {
23 case 0:
24 return "Nobody!";
25 case 1:
26 return join(names, "");
27 case 2:
28 return join(names, " and ");
29 default:
使用 next 命令进入 greeting() 函数：
[zxdb] next
print 命令将输出当前堆栈帧中任何变量的状态。输出 names 的当前值：
[zxdb] print names {"Alice", "Bob", "Spot"}
使用 next 多次逐步执行 greeting() 函数：
[zxdb] next
如需让程序继续执行，请使用 continue 命令：
[zxdb] continue
退出调试会话以返回到终端：
[zxdb] exit
引入一些崩溃代码
接下来，您需要向 main() 添加一些代码，导致组件崩溃（或 panic）。通过在收集参数后立即添加 strlen(nullptr) 引用来模拟此行为：
echo/main.cc：
int main(int argc, const char* argv[], char* envp[]) {
// ...
// Simulate a crash
std::strlen(nullptr);
// Print a greeting to syslog
std::cout << "Hello, " << echo::greeting(arguments) << "!" << std::endl;
return 0;
}
构建更新后的软件包并将其发布到 fuchsiasamples.com 代码库：
bazel run //fuchsia-codelab/echo:pkg.publish -- \
--repo_name fuchsiasamples.com
使用 zxdb 启动新的调试会话：
ffx debug connect
调试崩溃的堆栈帧
将调试程序配置为连接到 echo 组件：
[zxdb] attach echo
启动组件的新实例：
ffx component run /core/ffx-laboratory:echo fuchsia-pkg://fuchsiasamples.com/echo-example#meta/echo.cm --recreate
这一次，调试程序检测到抛出了异常并停止执行：
Attached Process 1 state=Running koid=1164808 name=echo.cm
════════════════════════════════════════════════
Page fault reading address 0x0 (second chance)
════════════════════════════════════════════════
Process 1 (koid=1164808) thread 1 (koid=1164810)
Faulting instruction: 0x43e0fd349210
🛑 strlen(const char*) • strlen.c:21
[zxdb]
使用 frame 命令检查崩溃点的堆栈轨迹：
[zxdb] frame
▶ 0 strlen(…) • strlen.c:21
1 main(…) • main.cc:27
2 «libc startup» (-r expands)
3 «libc startup» (-r expands)
4 $elf(_start) + 0x11
请注意，堆栈轨迹中的第 1 行表示 main.cc 中发生崩溃的点，与 nullptr 引用相对应。
当前堆栈帧（帧 0）位于系统库的深层，但您可以在命令前添加堆栈轨迹中的帧编号，以检查任何堆栈帧。
通过传递帧号来输出崩溃时的参数值，如下所示：
[zxdb] frame 1 print arguments {"Alice", "Bob", "Spot"}
退出调试会话以返回到终端：
[zxdb] exit
销毁实例
使用以下命令清理 echo 实例：
ffx component destroy /core/ffx-laboratory:echo