记一次 .NET某环境监测系统 崩溃分析

一:背景

1. 讲故事

前些天有位朋友找到我,说他们的程序崩溃了,也自己分析了下初步结果,让我帮忙再确认下,既然让我确认,那就开始dump分析之旅吧。

二:WinDbg 分析

1. 为什么会崩溃

windbg 有一个强大之处就是带有一个自动化的分析命令 !analyze -v 可以帮助我们快速的分析,输出如下:

 0:000> !analyze -v ******************************************************************************* *                                                                             * *                        Exception Analysis                                   * *                                                                             * *******************************************************************************  CONTEXT:  (.ecxr) rax=00007ff95c5a9877 rbx=00007ff959d6d8e0 rcx=0000000000000000 rdx=0000000000000000 rsi=000000e394b98de0 rdi=000000e394b99530 rip=00007ff959c7b699 rsp=000000e394b99510 rbp=000000e394b99d00  r8=0000000000000000  r9=0000000000000007 r10=0000000000000000 r11=0000000000000000 r12=0000022da11451d0 r13=0000000000000000 r14=000000e394b9a9e0 r15=0000000000040ae4 iopl=0         nv up ei pl nz na pe nc cs=0033  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000200 KERNELBASE!RaiseException+0x69: 00007ff9`59c7b699 0f1f440000      nop     dword ptr [rax+rax] Resetting default scope  EXCEPTION_RECORD:  (.exr -1) ExceptionAddress: 00007ff959c7b699 (KERNELBASE!RaiseException+0x0000000000000069)    ExceptionCode: c000041d   ExceptionFlags: 00000001 NumberParameters: 0  PROCESS_NAME:  xxx.Desktop.dll  ERROR_CODE: (NTSTATUS) 0xc000041d - <Unable to get error code text>  EXCEPTION_CODE_STR:  c000041d ...  

从卦中可以看到当前的崩溃码是 c000041d,即 An unhandled exception was encountered during a user callback,这个异常码是个统称异常,言外之意就是内部还藏有真实的异常码,那真实的异常码是多少呢?

2. 真实的异常码在哪里

要想知道这个答案,可以切到异常上下文找到 RaiseException 的父函数在图观察,输出如下:

 0:000> k 5  # Child-SP          RetAddr               Call Site 00 000000e3`94b99510 00007ff8`eb52cb19     KERNELBASE!RaiseException+0x69 01 000000e3`94b995f0 00007ff8`eb52cb4b     coreclr!NakedThrowHelper2+0x9 02 000000e3`94b99620 00007ff8`eb52cb55     coreclr!NakedThrowHelper_RspAligned+0x1e 03 000000e3`94b99b48 00007ff8`8da3caa3     coreclr!NakedThrowHelper_FixRsp+0x5 04 000000e3`94b99b50 00007ff8`8d5a5e23     Avalonia_Base!Avalonia.Rendering.Composition.Compositor.RequestCompositionUpdate+0x83  0:000> ub 00007ff8`eb52cb19 ... 00007ff8`eb52cb14 e857910b00      call    coreclr!LinkFrameAndThrow (00007ff8`eb5e5c70)  0:000> uf coreclr!LinkFrameAndThrow Flow analysis was incomplete, some code may be missing coreclr!LinkFrameAndThrow [D:a_work1ssrccoreclrvmexcep.cpp @ 6934]:  6934 00007ff8`eb5e5c70 4053            push    rbx  6934 00007ff8`eb5e5c72 4883ec20        sub     rsp,20h  6937 00007ff8`eb5e5c76 488d05bb771f00  lea     rax,[coreclr!FaultingExceptionFrame::`vftable' (00007ff8`eb7dd438)]  ...  6949 00007ff8`eb5e5cea 448b05c7682800  mov     r8d,dword ptr [coreclr!g_SavedExceptionInfo+0x18 (00007ff8`eb86c5b8)]  6949 00007ff8`eb5e5cf1 8b15ad682800    mov     edx,dword ptr [coreclr!g_SavedExceptionInfo+0x4 (00007ff8`eb86c5a4)]  6949 00007ff8`eb5e5cf7 8b0da3682800    mov     ecx,dword ptr [coreclr!g_SavedExceptionInfo (00007ff8`eb86c5a0)]  6950 00007ff8`eb5e5cfd 4883c420        add     rsp,20h  6950 00007ff8`eb5e5d01 5b              pop     rbx  6949 00007ff8`eb5e5d02 48ff2537581b00  jmp     qword ptr [coreclr!_imp_RaiseException (00007ff8`eb79b540)]  Branch  ...  

从卦中可以看到 RaiseException 的参数来自于异常信息全局变量 g_SavedExceptionInfo,这个变量中存放着当前崩溃的真实上下文以及寄存器信息,在 CLR 中的数据结构如下:

 struct SavedExceptionInfo {     EXCEPTION_RECORD m_ExceptionRecord;     CONTEXT m_ExceptionContext;     CrstStatic m_Crst; }  

有了这些之后接下来就可以用 dt 来挖了,输出如下:

 0:000> dt coreclr!g_SavedExceptionInfo 00007ff8eb86c5a0    +0x000 m_ExceptionRecord : _EXCEPTION_RECORD    +0x0a0 m_ExceptionContext : _CONTEXT    +0x570 m_Crst           : CrstStatic  0:000> dx -r1 (*((coreclr!_EXCEPTION_RECORD *)0x7ff8eb86c5a0)) (*((coreclr!_EXCEPTION_RECORD *)0x7ff8eb86c5a0))                 [Type: _EXCEPTION_RECORD]     [+0x000] ExceptionCode    : 0xc0000005 [Type: unsigned long]     [+0x004] ExceptionFlags   : 0x0 [Type: unsigned long]     [+0x008] ExceptionRecord  : 0x0 [Type: _EXCEPTION_RECORD *]     [+0x010] ExceptionAddress : 0x7ff88da3caa3 [Type: void *]     [+0x018] NumberParameters : 0x2 [Type: unsigned long]     [+0x020] ExceptionInformation [Type: unsigned __int64 [15]]  

从卦中信息来看当前崩溃的真正原因是 0xc0000005,即 访问违例,同时还记录了崩溃的那个点 RIP=0x7ff88da3caa3

3. 什么逻辑导致的崩溃

这个比较简单,用 !Uuf 都可以试下,输出如下:

 0:000> !U 0x7ff88da3caa3 Normal JIT generated code Avalonia.Rendering.Composition.Compositor.RequestCompositionUpdate(System.Action) ilAddr is 0000022DC65AE2D4 pImport is 00000238EE6FECA0 Begin 00007FF88DA3CA20, size 96 ... 00007ff8`8da3ca9b 488bce          mov     rcx,rsi 00007ff8`8da3ca9e e8cdeaa5fe      call    00007ff8`8c49b570 (Avalonia.Rendering.Composition.Compositor.RequestCompositionBatchCommitAsync(), mdToken: 00000000060009D9) >>> 00007ff8`8da3caa3 488b4008        mov     rax,qword ptr [rax+8] 00007ff8`8da3caa7 8b4008          mov     eax,dword ptr [rax+8] ...  0:000> dt coreclr!g_SavedExceptionInfo 00007ff8eb86c5a0    +0x000 m_ExceptionRecord : _EXCEPTION_RECORD    +0x0a0 m_ExceptionContext : _CONTEXT    +0x570 m_Crst           : CrstStatic  0:000> dx -r1 (*((coreclr!_CONTEXT *)0x7ff8eb86c640)) ...     [+0x078] Rax              : 0x0 [Type: unsigned __int64] ...  

从卦中的汇编代码看,崩溃的原因是Avalonia 框架的 RequestCompositionBatchCommitAsync 返回 null 导致的,即 rax=0,这个 Avalonia 不就是那个跨平台的WPF吗,有点意思了,接下来到源码中确认下到底是什么变量。

记一次 .NET某环境监测系统 崩溃分析

从代码逻辑上看 _nextCommit 是一个类变量而不是方法局部变量,在并发较高的情况下如果有其他方法将_nextCommit=null的话确实存在这种情况,为了验证想法在类中搜索,真的有方法会设置 null,截图如下:

记一次 .NET某环境监测系统 崩溃分析

到这里基本就搞清楚了,这是 Avalonia 的一个bug,最后我们看下 Avalonia 的版本,发现这个版本是非常新的,输出如下:

 0:000> lmvm Avalonia_Base     ...     Timestamp:        A0BE2821 (This is a reproducible build file hash, not a timestamp)     CheckSum:         001CDA05     ImageSize:        001D4000     File version:     11.1.0.0     Product version:  11.1.0.0     File flags:       0 (Mask 3F)     File OS:          4 Unknown Win32     File type:        2.0 Dll     File date:        00000000.00000000     Translations:     0000.04b0     Information from resource tables:         CompanyName:      Avalonia Team         ProductName:      Avalonia         InternalName:     Avalonia.Base.dll         OriginalFilename: Avalonia.Base.dll         ProductVersion:   11.1.0+2a8ea17985fd739234fa0d93c3437948535d35c4         FileVersion:      11.1.0.0         FileDescription:  Avalonia.Base         LegalCopyright:   Copyright 2013-2024 © The AvaloniaUI Project  

4. 如何解决呢

知道了这是 Avalonia 的bug,并且 Avalonia 也是非常新的版本,升级这条路就堵死了,只能提交个issue 给官方:https://github.com/AvaloniaUI/Avalonia 来解决吧。

三:总结

这次生产事故挖了点新东西,有点好奇的是现在工控行业也开始用 Avalonia 替代 WPF 了吗? 不过现阶段稳定性和 WPF 是没法比的,期待未来更健壮的版本吧。

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