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JPDA 架构研究3 - JDWP层的数据包
引入:
现在我们来看JDWP层的数据包。源码在JDK中很容易找到,它定义$JAVA_HOME/include/jdwpTransport.h 头文件中。
分析:
Part 1: 握手过程 (handshake )
握手包发生在Debugger(JDI端)和Target VM(JVMTI端)的传输层连接建立,并且在发送任何实际数据报之前完成的。它过程如下:
a. Debugger会发送14个字节的握手请求到Target VM,这个包的内容是14字节的ASCII字符串 “JDWP-Handshake”
b. Target VM会返回14个字节的握手响应到Debugger,其内容也是14字节的ASCII字符串,和刚才一样,“JDWP-Handshake"
这样的主要作用是为了确保 Debugger和Target VM之间通信正常。
Part2:发送具体调试请求和获得响应阶段:命令包(Command Packet)和响应包(Reply Packet)
从许多文档中, 我概括了JDWP层包的一些特点:
(1)包是无状态的
(2)命令包可以通过Debugger或者Target VM来发送。
对于从Debugger发送的命令包来说,它主要可以发送请求消息或者控制程序执行。
对于从Target VM发送的命令包来说,它可通知Debugger一些Target VM中的事件比如断点或者异常。
(3)响应包
响应包用于对于某命令包的响应,它总用于返回命令的成功或失败,并且可以携带命令包中包含的数据。
对于从Debugger发送的命令包,一般总会有响应包。
对于从Target VM发送的命令包,无需要响应包。
(4)JDWP平台对于数据包的发送是异步的,各个命令/响应包之间无顺序概念。
命令包的定义如下:
typedef struct { jint len; //命令包的长度:4字节,它是整个包的长度 jint id; //命令包的ID: 4字节,用于表示命令包和对应响应包的配对,正因为此机制才可以让包是异步传输的。 jbyte flags; //命令包的标志位:1字节,用于定义该命令如何进队列/处理或者被打标记 jbyte cmdSet; //命令包的命令集:1字节,用于分组该命令 //(0-63:表示Debugger往Target VM发送的命令) // (64-127: 表示Target VM往Debugger发送的命令) //(128-256: Vendor自定义命令) jbyte cmd; //命令包中的命令:1字节 jbyte *data; //命令包中携带的数据 } jdwpCmdPacket;
响应包的定义如下:
typedef struct { jint len; //响应包的长度: 4字节 jint id; //响应包的ID: 4字节,用于表示命令包和对应响应包的配对,正因为此机制才可以让包是异步传输的。 jbyte flags; //响应包的标志位:1字节,用于定义该命令如何进队列/处理或者被打标记 jshort errorCode; //响应包中的错误码:2字节,其中0表示成功,非0表示某种错误码,一般错误码会映射到JVMTI的返回码。 jbyte *data; //响应包中携带的数据 } jdwpReplyPacket;
补充说明:
(1)如果接收端接受到的命令包,其中携带的命令集或者命令是规范中未定义的,那么响应包的errorCode会被定义为NOT_IMPLEMENTED.
(2)ErrorCode定义如下:
typedef enum { JDWPTRANSPORT_ERROR_NONE = 0, JDWPTRANSPORT_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT = 103, JDWPTRANSPORT_ERROR_OUT_OF_MEMORY = 110, JDWPTRANSPORT_ERROR_INTERNAL = 113, JDWPTRANSPORT_ERROR_ILLEGAL_STATE = 201, JDWPTRANSPORT_ERROR_IO_ERROR = 202, JDWPTRANSPORT_ERROR_TIMEOUT = 203, JDWPTRANSPORT_ERROR_MSG_NOT_AVAILABLE = 204 } jdwpTransportError;
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