JVM学习笔记之动手编译JDK【一】

动手编译 JDK

以下编译的版本是 JDK13，环境为 Deepin15.11

一、下载源码

第一种方式：　 Mercurial 版本控制获取源码，下载速度极慢(不推荐)

1.1 安装 Mercurial

# 其它系统请看：　https://www.mercurial-scm.org/wiki/TutorialInstall
#https://www.mercurial-scm.org/wiki/Download
#注意python版本Python 2.7.13， 不能高于python3
#可以试用sudo update-alternatives --config python切换python版本
sudo apt-get install mercurial

1.2 下载源码

#像从github一样，拷贝仓库文件
hg clone http://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk13 jdk13
cd jdk13/
#赋予脚步执行权限
chmod +x get_source.sh
#执行脚步
sh ./get_source.sh

第二种：直接下载源码包 zip

可以从以下来两个渠道下载源码压缩包

• https://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk13
• https://github.com/openjdk/jdk/releases

二、编译源码

以下的编译源码选择第二种方式：

2.1 下载 openJDK

#编译的JDK13
wget -c https://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk13/archive/tip.zip -O jdk13-src.zip

#Bootstrap JDK
(注意Bootstrap JDK版本要求：编译OpenJDK 12时，Bootstrap JDK必须使用JDK 11及之后的版本)
wget -c https://download.java.net/openjdk/jdk12/ri/openjdk-12+32_linux-x64_bin.tar.gz

2.2 开始编译

编译的文档：https://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk13/file/0368f3a073a9/doc/building.md

• 编译硬件要求

  • 建议尽量在 Linux 或者 MacOS 上构建 OpenJDK
  • 推荐在 SSD 硬盘中进行构建
  • 要求编译 OpenJDK 至少需要 2 ～ 4GB 的内存空间（CPU 核心数越多，需要的内存越大），而且至少要 6 ～ 8GB 的空闲磁盘空间
  • 如果需要编译 32 位版本，推荐在 64 位(32 位系统受 4G 内存限制)的操作系统上进行，可以通过编译参数（--with-target-bits=32）来指定需要生成 32 位编译结果

• OpenJDK 编译依赖库

  #安装GCC
  sudo apt-get install build-essential
  #安装FreeType
  sudo apt-get install libfreetype6-dev
  #安装CUPS
  sudo apt-get install libcups2-dev
  #安装X11
  sudo apt-get install libx11-dev libxext-dev libxrender-dev libxrandr-dev libxtst-dev libxt-dev
  #安装ALSA
  sudo apt-get install libasound2-dev
  #安装libffi
  sudo apt-get install libffi-dev
  #安装Autoconf
  sudo apt-get install autoconf
  

• 解压下载的 openjdk 源码

unzip jdk13-src.zip -d ~/IdeaProjects/JDK/
tar -zxvf  openjdk-12+32_linux-x64_bin.tar.gz -C ~/IdeaProjects/JDK/jdk12

cd ~/IdeaProjects/JDK/
mv jdk13-0368f3a073a9/  jdk13

• 进行编译配置

cd ~/IdeaProjects/JDK/jdk13

# 查看编译参数
./configure --help

#开始编译
./configure \
--with-target-bits=64 \
--with-boot-jdk="../jdk-12" \
--with-jvm-variants=server \
--disable-warnings-as-errors  \
--with-debug-level=slowdebug 2>&1 | tee configure_mac_x64.log

#--with-boot-jdk="../../jdk-12" :指定BootJDK
#--with-debug-level=<level> :release、fastdebug、slowde-bug，越往后进行的优化措施就越少，带的调试信息就越多。默认值为release
#--with-target-bits=<bits>：指明要编译32位还是64位的Java虚拟机
#--with-jvm-variants=<variant>[，<variant>...]：编译特定模式（Variants）的HotSpot虚拟机，可以多个模式并存，可选值为server、client、minimal、core、zero、custom。

configure-jdk.png

• 执行编译

# 详细make请看:
#https://github.com/openjdk/jdk/blob/master/doc/building.md#running-make
export LANG=C
#如果需要再次配置 configure，先执行以下命令
make clean && make dist-clean
#执行整个OpenJDK编译
make images

//编译后产生的目录
|-- buildtools  //用于生成、产生编译过程中用到的工具
|-- configure-support  //用于存放configure、make、test的临时文件
|-- hotspot   //虚拟机编译的中间文件
|-- images  //使用make *-images产生的镜像存放的位置
|-- jdk   //编译后产生的jdk
|-- make-support
`-- support  //编译时产生的中间文件

• 测试编译好的 JDK

cd ./build/linux-x86_64-server-slowdebug/images/jdk/bin
./java -version

//输出
openjdk version "13-internal" 2019-09-17
OpenJDK Runtime Environment (slowdebug build 13-internal+0-adhoc.hdj.jdk13)
OpenJDK 64-Bit Server VM (slowdebug build 13-internal+0-adhoc.hdj.jdk13, mixed mode, sharing)

三、运行 Java 程序

3.1 编写 HelloWorld.java

/**
 * @author huangjiajian
 */
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("HelloWorld !");
    }
}

3.2 使用编译好的 JDK 运行

cd /home/hdj/IdeaProjects/JDK/jdk13/build/linux-x86_64-server-slowdebug/images/jdk/bin
#编译
./javac /home/hdj/IDEA/Java-Learning/src/main/java/cn/hdj/jvm/compilejdk/HelloWorld.java
#运行
./java -classpath "/home/hdj/IDEA/Java-Learning/src/main/java/"  \
    cn.hdj.jvm.compilejdk.HelloWorld

四、使用 IntellJ Clion 调试源码

4.1 下载 Clion

• 导入编译好的 JDK 源码

clion-import-jdk.png

• 在 CMakeLists.txt 里面添加一些根路径

# 根据自己导入的路径来

#添加一些根路径
include_directories(./src/hotspot/share)
include_directories(./src/hotspot/cpu/x86)
include_directories(./src/hotspot/share/utilities)
include_directories(./src/hotspot/share/precompiled)

• 在 src/hotspot/share/precompiled/precompiled.hpp， 手动追加导入头文件

# include <cstdlib>
# include <cstdint>
# include "register_x86.hpp"
# include "assembler_x86.hpp"
# include "globalDefinitions.hpp"
# include "globalDefinitions_x86.hpp"
# include "assembler_x86.hpp"
#include <stubRoutines_x86.hpp>

4.2 进行调试

• 在 Run/Debug Configurations 中增加一个 CMake Application
• Executable 选择我们刚才编译出来的 FastDebug 或者 SlowDebug 版的 java 命令
• 运行参数加上-version 或者某个 Class 文件的路径
• 把 Before launch 里面的 Build 去掉
• 在 src/hotspot/share/prims/jni.cpp 文件中，打上断点
• 运行调试

image-20201129153338306.png image-20201129154100394.png

• 注意：

  如果 debug 过程出现错误，需要告知编译器忽略错误，继续 debug

  • debugger： 是 LLDB，输入 process handle SIGSEGV --stop=false 即可，这里告诉编译器忽略错误
  • debugger：是 GDB ，点击输入 handle SIGSEGV pass noprint nostop 即可

image-20201129162820882.png

到此，动手编译 JDK 完成了

参考

• 《深入理解 Java 虚拟机：JVM 高级特性与最佳实践（第 3 版）》
• https://www.mercurial-scm.org/wiki/Download
• http://hg.openjdk.java.net/
• https://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk13
• https://github.com/openjdk/jdk/releases
• 编译文档
  • https://github.com/openjdk/jdk/blob/master/doc/building.md
  • https://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk13/file/0368f3a073a9/doc/building.md
• https://github.com/ojdkbuild/ojdkbuild/blob/master/src/java-13-openjdk/CMakeLists.txt
• https://rqsir.github.io/2019/04/19/openjdk-8-%E4%BD%BF%E7%94%A8Clion%E8%B0%83%E8%AF%95%E6%BA%90%E7%A0%81/