记一次 .NET某新能源检测系统 崩溃分析

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前几天有位朋友微信上找到我,说他的程序会偶发性崩溃,一直找不到原因,让我帮忙看一下怎么回事,对于这种崩溃类的程序,最好的办法就是丢dump过来看一下便知,话不多说,上windbg说话。


一:背景

1. 讲故事

前几天有位朋友微信上找到我,说他的程序会偶发性崩溃,一直找不到原因,让我帮忙看一下怎么回事,对于这种崩溃类的程序,最好的办法就是丢dump过来看一下便知,话不多说,上windbg说话。

二:WinDbg 分析

1. 到底是哪里的崩溃

对于一个崩溃类的dump,寻找崩溃点非常重要,常用的命令就是 !analyze -v,输出如下:

 0:006> !analyze -v CONTEXT:  6fbdee65 -- (.cxr 0x6fbdee65) eax=55d2ebff ebx=5e5f04c0 ecx=e8c434e8 edx=cf8bc35b esi=83008b05 edi=75880000 eip=3d83f98b esp=ce8b0774 ebp=5756ec8b iopl=0 vip     ov up ei pl nz na po nc cs=4040  ss=0010  ds=81f8  es=00e1  fs=4e8b  gs=ffdb             efl=08758b00 4040:3d83f98b ??              ??? Resetting default scope  EXCEPTION_RECORD:  049bfbd0 -- (.exr 0x49bfbd0) ExceptionAddress: 00000000    ExceptionCode: 049bfbf8   ExceptionFlags: 6f9b6c38 NumberParameters: 8752248    Parameter[0]: 00000000    Parameter[1]: 6f9c92a0    Parameter[2]: 049bfbdc    Parameter[3]: 00000008    Parameter[4]: 00000000    Parameter[5]: 049bfc34    Parameter[6]: 6f9b6d0d    Parameter[7]: a2cc713a    Parameter[8]: 6f9b6c40    Parameter[9]: 00000000    Parameter[10]: 00844c80    Parameter[11]: a2cc712a    Parameter[12]: 00000000    Parameter[13]: 049bfd2c    Parameter[14]: 049bfc00  PROCESS_NAME:  xxxx.exe  ERROR_CODE: (NTSTATUS) 0x80000004 - {    }  EXCEPTION_CODE_STR:  80000004  FAULTING_THREAD:  ffffffff  

从卦中的崩溃点来看,很奇怪,怎么 cs:eip 所处的地址没有机器码? 先不管了,看下异常状态 80000004,在微软的官方文档查一查:

记一次 .NET某新能源检测系统 崩溃分析

从图中信息看,应该是 F11 这种单步跟踪造成的,这就很奇葩了,分析了200+ 的dump,这种崩溃还是第一次遇到,无语,一下子陷入了迷茫。

2. 还有突破口吗

虽然 windbg 的自动化分析给出的信息很不尽如意,但没关系,根据强大的临场经验,我们直接切到异常前的状态,看看异常前的上下文有没有什么新的线索,删减后如下:

 0:006> .ecxr eax=00000000 ebx=049bec60 ecx=027e1374 edx=0b8024a8 esi=00000000 edi=049bebf8 eip=09fb48b1 esp=049beb98 ebp=049bebe0 iopl=0         nv up ei pl zr na pe nc cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000246 xxx!xxx.Program.CurrentDomain_UnhandledException+0x29: 09fb48b1 cc              int     3 0:006> k   *** Stack trace for last set context - .thread/.cxr resets it  # ChildEBP RetAddr       00 049bebe0 6f962546     xxx!xxx.Program.CurrentDomain_UnhandledException+0x29 ... 11 049bf114 77a48962     clr!_except_handler4+0x29 12 049bf138 77a48934     ntdll!ExecuteHandler2+0x26 13 049bf200 77a34f86     ntdll!ExecuteHandler+0x24 14 049bf6f0 77a32b2c     ntdll!KiUserExceptionDispatcher+0x26 15 049bf6f0 76698d7a     ntdll!NtClose+0xc 16 049bf6f0 6f96287d     KERNELBASE!CloseHandle+0x4a ... 20 049bf970 78a1887b     clr!SafeHandle::Finalize+0x7a 21 049bf978 78a187e4     mscorlib_ni!System.Runtime.InteropServices.SafeHandle.Dispose+0x1b [f:ddndpclrsrcBCLsystemruntimeinteropservicessafehandle.cs @ 263]  22 049bf998 6f98df99     mscorlib_ni!System.Runtime.InteropServices.SafeHandle.Finalize+0x24 [f:ddndpclrsrcBCLsystemruntimeinteropservicessafehandle.cs @ 199]  23 049bf9ec 6f98e0a7     clr!FastCallFinalize+0x6d 24 049bfa10 6f98de5c     clr!MethodTable::CallFinalizer+0x150 25 049bfa78 6f98ded3     clr!CallFinalizer+0xa6 26 049bfa78 6f9c9263     clr!FinalizerThread::DoOneFinalization+0x132 27 049bfaa8 6f9c9343     clr!FinalizerThread::FinalizeAllObjects+0xa1 28 049bfad4 6f973b24     clr!FinalizerThread::FinalizerThreadWorker+0xbe 29 049bfaec 6f973b9b     clr!ManagedThreadBase_DispatchInner+0x71 2a 049bfb74 6f973c4b     clr!ManagedThreadBase_DispatchMiddle+0x8f 2b 049bfbd0 6f9b6c38     clr!ManagedThreadBase_DispatchOuter+0x6d 2c 049bfbf8 6f9b6d0d     clr!ManagedThreadBase::FinalizerBase+0x33 2d 049bfc34 6f98eb34     clr!FinalizerThread::FinalizerThreadStart+0xe2 2e 049bfcd0 76cdfcc9     clr!Thread::intermediateThreadProc+0x58 2f 049bfce0 77a27b1e     kernel32!BaseThreadInitThunk+0x19 30 049bfd3c 77a27aee     ntdll!__RtlUserThreadStart+0x2f 31 049bfd4c 00000000     ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b  

从卦中的线程栈信息来看,逻辑还是非常清楚的,终结器线程析构一个C#的 SafeWaitHandle 对象时,在网关函数 ntdll!NtClose 中抛出了异常,这个函数再往下就是 内核层 了。

线程既然抛了异常,那 C# 层面有没有接到呢?可以用 !t 观察下。

 0:006> !t ThreadCount:      10 UnstartedThread:  0 BackgroundThread: 8 PendingThread:    0 DeadThread:       1 Hosted Runtime:   no                                                                          Lock          ID OSID ThreadOBJ    State GC Mode     GC Alloc Context  Domain   Count Apt Exception    0    1 4b9c 0085f088     a6028 Preemptive  0B7FF79C:00000000 00858c78 0     STA     6    2 5068 008a3708     ab228 Preemptive  0B8024B8:00000000 00858c78 0     MTA (Finalizer) System.Runtime.InteropServices.SEHException 0b800c88   11    3 293c 0092c0a8   10a9228 Preemptive  00000000:00000000 00858c78 0     MTA (Threadpool Worker)    12    4 2eb0 0602ed48   8029228 Preemptive  00000000:00000000 00858c78 0     MTA (Threadpool Completion Port)  XXXX    5    0 07de70a8   1039820 Preemptive  00000000:00000000 00858c78 0     Ukn (Threadpool Worker)    13    6 7e0c 0a7ada58   102a228 Preemptive  00000000:00000000 00858c78 0     MTA (Threadpool Worker)    14    7 7c60 0a773950   1029228 Preemptive  00000000:00000000 00858c78 0     MTA (Threadpool Worker)    15    8 5c24 0a775f68   10a9228 Preemptive  0B7EB8CC:00000000 00858c78 0     MTA (Threadpool Worker)    16    9 698c 008d5b40   1029228 Preemptive  00000000:00000000 00858c78 0     MTA (Threadpool Worker)    17   10 7de4 008dea10   1029228 Preemptive  0B7ECE80:00000000 00858c78 0     MTA (Threadpool Worker)  0:006> !PrintException /d 0b800c88 Exception object: 0b800c88 Exception type:   System.Runtime.InteropServices.SEHException Message:          外部组件发生异常。 InnerException:   <none> StackTrace (generated):     SP       IP       Function     00000000 00000000 mscorlib_ni!Microsoft.Win32.Win32Native.CloseHandle(IntPtr)+0x1     049BF760 78ADF5FE mscorlib_ni!Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeWaitHandle.ReleaseHandle()+0xe     00000000 00000001 mscorlib_ni!System.Runtime.InteropServices.SafeHandle.InternalFinalize()+0xffffffff90656c91     049BF978 78A1887B mscorlib_ni!System.Runtime.InteropServices.SafeHandle.Dispose(Boolean)+0x1b     049BF980 78A187E4 mscorlib_ni!System.Runtime.InteropServices.SafeHandle.Finalize()+0x24  StackTraceString: <none> HResult: 80004005  

从卦中信息看,果然是在析构 SafeHandle.Finalize 时异常了,但这个异常信息 Message:外部组件发生异常 对我们来说一点作用都没有,到这里貌似又进行不下去了。

3. 从 handle 上突破

托管层没法挖了,那就继续挖非托管层,也就是异常前的最后一个函数 ntdll!NtClose,这个函数其实没什么特别的,也就是释放句柄,这个函数一般来说固若金汤,不会有异常的,不管怎么说,先把句柄值找出来看看,签名如下:

 NTSTATUS NTAPI NtClose(   HANDLE Handle );  

如何提取出 handle 呢?非常简单,用 kb 即可。

 0:006> kb    *** Stack trace for last set context - .thread/.cxr resets it  # ChildEBP RetAddr      Args to Child     ... 13 049bf200 77a34f86     049bf218 049bf268 049bf218 ntdll!ExecuteHandler+0x24 14 049bf6f0 77a32b2c     00000664 049bf730 008a3708 ntdll!KiUserExceptionDispatcher+0x26 15 049bf6f0 76698d7a     00000664 049bf6fc 049bf72c ntdll!NtClose+0xc 16 049bf6f0 6f96287d     00000664 049bf730 008a3708 KERNELBASE!CloseHandle+0x4a ...  0:006> !handle 00000664 f Handle 00000664   Type         	<Error retrieving type> unable to query object information unable to query object information   No object specific information available  

我去,卦中显示这个 handle=664 句柄值居然不在进程中,难怪调用 ntdll!NtClose 会报错,接下来的问题就是这个 handle 到底怎么了?要找到这个答案,需要从线程栈上把 _EXCEPTION_RECORD 结构体给提取出来,它的内部记录了 ExceptionCode ,而且刚好线程栈上的 ntdll!ExecuteHandler 方法的第一个参数就是这个结构体。

 0:006> dt _EXCEPTION_RECORD 049bf218 VCRUNTIME140_CLR0400!_EXCEPTION_RECORD    +0x000 ExceptionCode    : 0xc0000008    +0x004 ExceptionFlags   : 0    +0x008 ExceptionRecord  : (null)     +0x00c ExceptionAddress : 0x74a70daa Void    +0x010 NumberParameters : 0    +0x014 ExceptionInformation : [15] 0  

接下来就是找下 ExceptionCode=0xc0000008 代表什么意思,这个简单,网上搜一下便知,截图如下:

记一次 .NET某新能源检测系统 崩溃分析

到这里就很好理解了,然来是在释放一个已经释放的句柄,这个肯定会报错的,据朋友所说,他们的程序是 C# 和 C++ 混合编程的,那大概率就是 handle=664 被 C++ 给提前释放了。

有些朋友肯定要问了,那我怎么找到释放这个 handle 的代码呢?要寻找这个答案,需要通过 perfview 对 handle 进行全程监控,参见:https://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/17559370.html

三:总结

这个崩溃还是挺有意思的,需要你对 Windows 层面的知识有一定的了解,否则很难找出前因后果,所以请善待做大工控的朋友。

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