记一次 .NET某工厂报警监控设置 崩溃分析

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前些天有位朋友在微信上丢了一个崩溃的dump给我,让我帮忙看下为什么出现了崩溃,在 Windows 的事件查看器上显示的是经典的 访问违例 ,即 c0000005 错误码,不管怎么说有dump就可以上windbg开干了。


一:背景

1. 讲故事

前些天有位朋友在微信上丢了一个崩溃的dump给我,让我帮忙看下为什么出现了崩溃,在 Windows 的事件查看器上显示的是经典的 访问违例 ,即 c0000005 错误码,不管怎么说有dump就可以上windbg开干了。

二:WinDbg 分析

1. 程序为谁崩溃了

在 Windows 平台上比较简单,可以用 !analyze -v 命令查看,输出结果如下:

 0:120> !analyze -v ... CONTEXT:  (.ecxr) rax=0000000000000000 rbx=000000d5140fcf00 rcx=0000000000000000 rdx=000001d7f61cf1d8 rsi=000001d7d3635a10 rdi=000000d5140fc890 rip=00007ff80e17d233 rsp=000000d5140fc760 rbp=000000d5140fc8a0  r8=000001d7d3308144  r9=0000000000000000 r10=0000000000000000 r11=000001d96736b620 r12=000000d5140fca08 r13=00007ff80d326528 r14=000000d5140fcf00 r15=0000000000000000 iopl=0         nv up ei pl nz na po nc cs=0033  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00010206 00007ff8`0e17d233 3909            cmp     dword ptr [rcx],ecx ds:00000000`00000000=???????? Resetting default scope  EXCEPTION_RECORD:  (.exr -1) ExceptionAddress: 00007ff80e17d233    ExceptionCode: c0000005 (Access violation)   ExceptionFlags: 00000000 NumberParameters: 2    Parameter[0]: 0000000000000000    Parameter[1]: 0000000000000000 Attempt to read from address 0000000000000000  ERROR_CODE: (NTSTATUS) 0xc0000005 - 0x%p            0x%p                    %s  EXCEPTION_CODE_STR:  c0000005  STACK_TEXT:   000000d5`140fc760 00007ff8`6bcc6d93     : 000001d7`d3635a10 000000d5`140fcb80 00007ff8`6bcfda57 00007ff8`695acc92 : 0x00007ff8`0e17d233 000000d5`140fc8b0 00007ff8`6bcc6c48     : 00000000`00000004 00007ff8`6be5ba73 00000000`00000000 00000000`00000000 : clr!CallDescrWorkerInternal+0x83 000000d5`140fc8f0 00007ff8`6be5bf66     : 000001d7`d3635a10 00000000`00000000 000000d5`140fcad8 00000000`00000000 : clr!CallDescrWorkerWithHandler+0x4e 000000d5`140fc930 00007ff8`6be5c41f     : 00000000`00000000 000000d5`140fca30 00000000`00000000 000000d5`140fcb60 : clr!CallDescrWorkerReflectionWrapper+0x1a 000000d5`140fc980 00007ff8`69993ee4     : 00000000`00000000 00000000`00000000 000001d7`d3635a10 00007ff8`699f9700 : clr!RuntimeMethodHandle::InvokeMethod+0x45f 000000d5`140fcf90 00007ff8`6997eeae     : 000001d7`d3376af0 00000000`00000000 00000000`0000011e 00007ff8`699f82f3 : mscorlib_ni!System.Reflection.RuntimeMethodInfo.UnsafeInvokeInternal+0x104 000000d5`140fd000 00007ff8`699c3a06     : 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 : mscorlib_ni!System.Reflection.RuntimeMethodInfo.Invoke+0x8e 000000d5`140fd080 00007ff8`0dfb7bb3     : 000001d7`d3635998 000001d7`d45e28e0 00000000`0000011c 000001d7`d3376af0 : mscorlib_ni!System.RuntimeType.InvokeMember+0x306 ... STACK_COMMAND:  ~120s; .ecxr ; kb ...  

从卦中信息看崩溃的汇编语句是 dword ptr [rcx],ecx ,经常看C#汇编代码的朋友我相信对这条语句非常敏感,对,它就是JIT自动插入的一条 this!=null 的防御性判断,看样子程序有 this=null 的情况,接下来入手点就是RIP处 ExceptionAddress: 00007ff80e17d233,用 !U 观察下上下文。

 0:120> !U 00007ff80e17d233 Normal JIT generated code MyScript.Process() Begin 00007ff80e17d1c0, size 3d5 00007ff8`0e17d1c0 55              push    rbp 00007ff8`0e17d1c1 57              push    rdi 00007ff8`0e17d1c2 56              push    rsi 00007ff8`0e17d1c3 4881ec30010000  sub     rsp,130h 00007ff8`0e17d1ca c5f877          vzeroupper ... 00007ff8`0e17d220 e813c1edfe      call    00007ff8`0d059338 (xxx.GetRegion(System.String, Boolean), mdToken: 000000000600034f) 00007ff8`0e17d225 48898570ffffff  mov     qword ptr [rbp-90h],rax 00007ff8`0e17d22c 488b8d70ffffff  mov     rcx,qword ptr [rbp-90h] >>> 00007ff8`0e17d233 3909            cmp     dword ptr [rcx],ecx 00007ff8`0e17d235 e8de87edfe      call    00007ff8`0d055a18 (xxx.get_Region(), mdToken: 0000000006000073)  

从卦中的汇编代码看逻辑非常清晰,即 xxx.GetRegion() 方法返回为null,然后在取其中的 Region 属性时直接崩掉,说白了这是一个简单的 空引用异常,完整的代码截图如下:

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奇怪就奇怪在这里,代码中明明用 try catch 给包起来了,为什么程序直接崩掉了。

2. 为什么try catch 无效

尼玛,这是我这几年做dump分析第一次遇到这种情况,真的是无语了,接下来我们验证下这个异常是否到了托管层?

  1. 是否有 NullReferenceException

熟悉dump分析的朋友应该知道,如果线程抛了异常在回溯的过程中会记录到 Thread.m_LastThrownObjectHandle 字段中,同时 !t 命令可以在 Exception 列中看到此信息。

 0:120> !t ThreadCount:      48 UnstartedThread:  0 BackgroundThread: 47 PendingThread:    0 DeadThread:       0 Hosted Runtime:   no                                                                                                         Lock          ID OSID ThreadOBJ           State GC Mode     GC Alloc Context                  Domain           Count Apt Exception    0    1 29dc 000001d7d162d5d0    26020 Preemptive  000001D7D8228A00:000001D7D8228D28 000001d7d1602380 0     STA   ...  159   18 22dc 000001d967906ff0  1029220 Preemptive  000001D7D834E558:000001D7D834E558 000001d7d1602380 1     MTA (GC) (Threadpool Worker)   ...  

但从卦中数据看所有的 Exception 列都没有异常信息,这就表示程序没有走到 CLR 的异常处理链条上,至少是不完整的。

  1. 是否有 AccessViolationException

参加过 C#内功修炼训练营 的朋友应该都知道,这种 c0000005 的异常在 C#层面最终会被map成两种异常中的其一,即 NullReferenceException 和 AccessViolationException,选择其一的逻辑就是判断 RIP 是在托管层还是非托管层,模型图如下:

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但遗憾的是在 !t 的列表中也没有任何的 AccessViolationException 字样,这也更加确认了它没有调用异常处理链中的 CreateThrowable 函数。。。

事出反常必有妖,在 !t 的输出结果中可以看到此时 159号线程触发了 GC,接下来切过去看一看。

 0:120> ~159s ntdll!NtQueryInformationThread+0x14: 00007ff8`8317ea34 c3              ret 0:159> k  # Child-SP          RetAddr               Call Site 00 000000d5`00c3e7d8 00007ff8`7f216e2e     ntdll!NtQueryInformationThread+0x14 01 000000d5`00c3e7e0 00007ff8`6bcea731     KERNELBASE!GetThreadPriority+0x1e 02 000000d5`00c3e850 00007ff8`6be69cc5     clr!Thread::GetThreadPriority+0x56 03 000000d5`00c3e8a0 00007ff8`6be69bc4     clr!ThreadSuspend::SuspendRuntime+0xa5 04 000000d5`00c3e990 00007ff8`6bd814e3     clr!ThreadSuspend::SuspendEE+0x128 05 000000d5`00c3ea90 00007ff8`6bd85f51     clr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration+0xb7 06 000000d5`00c3eaf0 00007ff8`6be7ee6b     clr!WKS::gc_heap::trigger_gc_for_alloc+0x2d 07 000000d5`00c3eb30 00007ff8`470e53ec     clr!JIT_New+0x4d6 08 000000d5`00c3eee0 00007ff8`470e537c     Microsoft_VisualBasic_ni!Microsoft.VisualBasic.Strings.ReplaceInternal+0x3c [f:ddvbruntimemsvbalibStrings.vb @ 761]  09 000000d5`00c3ef80 00007ff8`0d04f81f     Microsoft_VisualBasic_ni!Microsoft.VisualBasic.Strings.Replace+0x15c [f:ddvbruntimemsvbalibStrings.vb @ 737]  ...  

从卦中的线程栈来看,此时正在 SuspendEE 阶段,而且还是处于早期阶段,正在准备给 SuspendThread 安排一个好的优先级,主要是怕优先级太低了,导致 线程饥饿 得不到调度,毕竟 GC Process 的过程一定要是快中再快,接下来我们看下程序的 framework 版本。

 0:159> !eeversion 4.7.3190.0 free Workstation mode SOS Version: 4.7.3190.0 retail build  

可以看到还是比较老的 .netframework 4.7.3,结合这么多信息,我个人觉得这可能是 CLR 的一个 bug,在 SuspendEE 阶段的早期(还没有 foreach threads)刚好遇到了一个硬件异常,这个 硬件异常 CLR 在业务逻辑上没处理好,导致 SEH 异常没有引入到 托管层,或者中途的某一环断掉了,我放一张C#内功修炼训练营 中的硬件异常完整流程图。

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最后给到朋友的建议比较简单:

  • 判 null 的时候一定要加 null 判断,避免异常逻辑。
  • 升级 framework 到最新的 4.8.1 观察。

三:总结

这次程序崩溃的原因很简单,就是 空引用异常 ,但诡异就诡异在明明有 trycatch 在外部,硬是没接住,这个大概率是 CLR 的 bug,让我这个分析多年dump的老手都叹为观止,开了眼界,无语了无语了。。。
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