记一次 .NET某酒业业务系统崩溃分析

net · 浏览次数 : 65

小编点评

背景：一位朋友遇到一个程序在关闭时自动崩溃的问题，已经第二次找他帮忙分析。这次，我们从WinDbg分析入手，最终找到了问题所在。分析过程： 1. 使用`！analyze -v`命令观察程序崩溃时的上下文信息。 2. 发现崩溃码为c0020001，查询码表得知是字符串绑定无效。 3. 分析线程栈，发现利用Windows线程池的timer回调，调用CLR中的UMThunkStubRareDisableWorker方法。 4. 进一步分析UMThunkStubRareDisableWorker方法，发现其返回false，导致异常抛出。 5. 在CanRunManagedCode函数中发现g_fForbidEnterEE为true，说明当前CLR处于关闭状态。 6. 使用Windbg验证g_fForbidEnterEE变量的值，并找到UMEntryThunk中的托管回调函数。 7. 最终发现，退出进程时未调用C#的Dispose()方法关闭非托管的Timer，导致定时事件继续存在，从而引发崩溃。结论：这个dump分析难度较大，需要对Windows线程池和CLR源码有一定了解。在实际开发中，应尽量避免非托管资源长时间占用，以免导致类似问题。

正文

一：背景

1. 讲故事

前些天有位朋友找到我，说他的程序每次关闭时就会自动崩溃，一直找不到原因让我帮忙看一下怎么回事，这位朋友应该是第二次找我了，分析了下 dump 还是挺经典的，拿出来给大家分享一下吧。

二：WinDbg 分析

1. 为什么会崩溃

找崩溃原因比较简单，用 !analyze -v 命令观察一下便知。


0:040> !analyze -v

CONTEXT:  (.ecxr)
eax=0afdf5dc ebx=0698ade8 ecx=00000001 edx=00000000 esi=0698ade8 edi=7eec0000
eip=7753c5af esp=0afdf5dc ebp=0afdf62c iopl=0         nv up ei pl nz na po nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000202
KERNELBASE!RaiseException+0x58:
7753c5af c9              leave
Resetting default scope

EXCEPTION_RECORD:  (.exr -1)
ExceptionAddress: 7753c5af (KERNELBASE!RaiseException+0x00000058)
   ExceptionCode: c0020001
  ExceptionFlags: 00000001
NumberParameters: 1
   Parameter[0]: 8007042b

PROCESS_NAME:  xxx.exe

从卦中数据看当前崩溃码是 c0020001，查了下码表说是 string绑定无效 ，截图如下：

这看起来有点无语呀，接下来观察下线程栈。


0:040> .ecxr
eax=0afdf5dc ebx=0698ade8 ecx=00000001 edx=00000000 esi=0698ade8 edi=7eec0000
eip=7753c5af esp=0afdf5dc ebp=0afdf62c iopl=0         nv up ei pl nz na po nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000202
KERNELBASE!RaiseException+0x58:
7753c5af c9              leave

0:040> k
  *** Stack trace for last set context - .thread/.cxr resets it
 # ChildEBP RetAddr      
00 0afdf62c 70e75e0b     KERNELBASE!RaiseException+0x58
01 0afdf648 70f63bf5     clr!COMPlusThrowBoot+0x1a
02 0afdf654 70b6f1da     clr!UMThunkStubRareDisableWorker+0x25
03 0afdf67c 77a9571e     clr!UMThunkStubRareDisable+0x9
04 0afdf6bc 77a80f0b     ntdll!RtlpTpTimerCallback+0x7a
05 0afdf6e0 77a809b1     ntdll!TppTimerpExecuteCallback+0x10f
06 0afdf830 75c4344d     ntdll!TppWorkerThread+0x562
07 0afdf83c 77a69802     kernel32!BaseThreadInitThunk+0xe
08 0afdf87c 77a697d5     ntdll!__RtlUserThreadStart+0x70
09 0afdf894 00000000     ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b

从卦中的线程栈来看，这里利用了 Windows线程池 的timer回调，回到 clr 之后主动抛了一个异常。

2. 为什么会主动抛异常

要想知道这个答案需要分析下clr 的源码，简化后如下：


// Disable from a place that is calling into managed code via a UMEntryThunk.
extern "C" VOID __stdcall UMThunkStubRareDisableWorker(Thread * pThread, UMEntryThunk * pUMEntryThunk, Frame * pFrame)
{
    // Check for ShutDown scenario.  This happens only when we have initiated shutdown 
    // and someone is trying to call in after the CLR is suspended.  In that case, we
    // must either raise an unmanaged exception or return an HRESULT, depending on the
    // expectations of our caller.
    if (!CanRunManagedCode())
    {
        pThread->m_fPreemptiveGCDisabled = 0;
        COMPlusThrowBoot(E_PROCESS_SHUTDOWN_REENTRY);
    }
}

BOOL CanRunManagedCode(BOOL fCannotRunIsUserError, HINSTANCE hInst)
{
    // If we are shutting down the runtime, then we cannot run code.
    if (g_fForbidEnterEE == TRUE)
        return FALSE;

    // If we are finaling live objects or processing ExitProcess event,
    // we can not allow managed method to run unless the current thread
    // is the finalizer thread
    if ((g_fEEShutDown & ShutDown_Finalize2) && !GCHeap::GetGCHeap()->IsCurrentThreadFinalizer())
        return FALSE;

    // If pre-loaded objects are not present, then no way.
    if (g_pPreallocatedOutOfMemoryException == NULL)
        return FALSE;

    return TRUE;
}

根据上面的源码，应该就是CanRunManagedCode()函数返回false 导致的，那这个函数真的返回 false 吗？可以用 Windbg 验证下g_fForbidEnterEE 这个变量。


0:040> dp clr!g_fForbidEnterEE L1
712a2684  00000001

无语了，这个变量为true表示当前的CLR处于关闭状态，应该是主线程调用了 Exit 方法，用 windbg 可以简单验证下。


0:000> k
00 0028d3b0 77549cd4     ntdll!NtQueryAttributesFile+0x12
01 0028d3b0 70bf560b     KERNELBASE!GetFileAttributesW+0x71
02 0028d3c8 710602a5     clr!CheckFileExistence+0x1a
...
39 0028ebc0 70d2684b     clr!WaitForEndOfShutdown_OneIteration+0x81
3a 0028ebc8 70d300e2     clr!WaitForEndOfShutdown+0x1b
3b 0028ec08 70d1329e     clr!EEShutDown+0xad
3c 0028ec14 70d132fb     clr!HandleExitProcessHelper+0x4d
3d 0028ec70 70d2ff99     clr!EEPolicy::HandleExitProcess+0x50
3e 0028ec70 7115af3b     clr!ForceEEShutdown+0x31
3f 0028ec70 702a9faf     clr!SystemNative::Exit+0x4f

接下来研究下它要进入到什么托管方法中，这个答案就在 UMEntryThunk.m_pManagedTarget 字段里，参考源码如下：


class UMEntryThunk
{
private:
	// The start of the managed code
	const BYTE* m_pManagedTarget;

	// This is used for profiling.
	PTR_MethodDesc m_pMD;
}

有了这些前置知识就可以用 windbg 轻松挖掘。


0:040> kb 5
 # ChildEBP RetAddr      Args to Child              
00 0afdf62c 70e75e0b     c0020001 00000001 00000001 KERNELBASE!RaiseException+0x58
01 0afdf648 70f63bf5     006e0fe0 0afdf67c 70b6f1da clr!COMPlusThrowBoot+0x1a
02 0afdf654 70b6f1da     0698ade8 00580a38 0698ade8 clr!UMThunkStubRareDisableWorker+0x25
03 0afdf67c 77a9571e     00000000 00000001 7d723ac9 clr!UMThunkStubRareDisable+0x9
04 0afdf6bc 77a80f0b     0afdf71c 006e0fe0 006f6c10 ntdll!RtlpTpTimerCallback+0x7a

0:040> dp 00580a38 L2
00580a38  00386580 008f2eb8

0:040> !U 00386580
Unmanaged code
00386580 e9ab390000      jmp     00389f30
...

0:040> !ip2md 00389f30
MethodDesc:   0018af94
Method Name:  xxx._checkInput1(IntPtr, Boolean)
Class:        00435a7c
MethodTable:  0018afd8
mdToken:      06000034
Module:       0018a6a8
IsJitted:     yes
CodeAddr:     00389f30
Transparency: Critical

通过一顿反解果然是一个托管回调函数，分析到这里ztm的开心哈，感觉马上就要看到光了，仔细找了下代码，果然是借助Windows线程池创建了一个定时事件，无语了，截图如下：

到这里就真相大白了，退出进程的时候一定要先调用C#的Dispose()方法把非托管的Timer给关掉，否则就会出现这种偶发的崩溃异常。

3. 一些题外话

这个dump的错误码非常有误导性，一个是外部的c0020001 ，一个内部的 8007042Bh，尤其是搜内部的 8007042Bh 会把你带入到误区里，让你修复系统文件啥的，其实就是一个固定的死值，没有意义的，参见汇编代码。


0:000> ub 70f63bf5
clr!UMThunkStubRareDisableWorker+0x7:
70f63bd7 c9              leave
70f63bd8 e8d47fc3ff      call    clr!CanRunManagedCode (70b9bbb1)
70f63bdd 8b7508          mov     esi,dword ptr [ebp+8]
70f63be0 85c0            test    eax,eax
70f63be2 7511            jne     clr!UMThunkStubRareDisableWorker+0x25 (70f63bf5)
70f63be4 b92b040780      mov     ecx,8007042Bh
70f63be9 c7460800000000  mov     dword ptr [esi+8],0
70f63bf0 e8f721f1ff      call    clr!COMPlusThrowBoot (70e75dec)

所以还是多以代码说话，少道听途说陷入迷途不知返。

三：总结

说实话这个dump分析起来还是挺有难度的，需要你对Windows线程池，clr源码实现有一个基础了解，否则很难构造出完整证据链。