Linux 上的 .NET 崩溃了怎么抓 Dump
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2023-08-18 21:24
一：背景
1. 讲故事
训练营中有朋友问在 Linux 上如何抓 crash dump，在我的系列文章中演示的大多是在 Windows 平台上，这也没办法要跟着市场走，谁让 .NET 的主战场在工控 和 医疗 呢，上一张在 合肥 分享时的一个统计图。
这就导致总有零星的朋友问 Linux 平台上如何生成 crash dump，这一篇就来整理下来减少后续的沟通成本。
二：如何生成
1. 案例代码
为了方便演示，写了一段简单的 C# 代码，故意抛异常让程序崩溃。
static void Main(string[] args)
{
throw new Exception("OutOfMemory");
Console.ReadLine();
}
2. 操作系统层面捕获
一般来说操作系统层面都支持当一个进程异常退出时自动捕获Crash Dump，Linux 如此，Windows 也如此，当然默认是不支持的，需要用 ulimit 开启，这个命令可以用来配置当前系统资源的使用额度，用 limit -a 观察。
[root@localhost data]# ulimit -a
core file size (blocks, -c) 0
data seg size (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority (-e) 0
file size (blocks, -f) unlimited
pending signals (-i) 14950
max locked memory (kbytes, -l) 64
max memory size (kbytes, -m) unlimited
open files (-n) 1024
pipe size (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues (bytes, -q) 819200
real-time priority (-r) 0
stack size (kbytes, -s) 8192
cpu time (seconds, -t) unlimited
max user processes (-u) 14950
virtual memory (kbytes, -v) unlimited
file locks (-x) unlimited
卦中的 core file size 就是用来指定生成 dump 文件的大小，默认为 0，即表示不生成，我们可以将其改成 unlimited ，即不限文件大小。
[root@localhost data]# ulimit -c unlimited
如果你想永久保存，可以修改环境变量文件 /etc/profile， 在末尾新增 ulimit -c unlimited 即可。
[root@localhost data]# vim /etc/profile
[root@localhost data]# source /etc/profile
接下来将程序在 CentOS7 上跑起来，从输出看马上就产生了崩溃文件，默认在应用程序目录下。
[root@localhost data]# dotnet Example_1_1.dll
hello world!
Unhandled exception. System.Exception: OutOfMemory
at Example_1_1.Program.Main(String[] args) in D:\skyfly\1.20230528\src\Example\Example_1_1\Program.cs:line 13
Aborted (core dumped)
[root@localhost data]# ls
core.39653 Example_1_1.deps.json Example_1_1.pdb
Example_1_1 Example_1_1.dll Example_1_1.runtimeconfig.json
core.39653 生成好了之后，可以 copy 到 Windows 平台上使用 windbg 分析，这里有一点要注意，linux 上的 dump，windbg 默认不自动加载 sos 的，需要你手工 .load 一下。
0:000> .load C:\Users\Administrator\.dotnet\sos64\sos.dll
0:000> !t
ThreadCount: 3
UnstartedThread: 0
BackgroundThread: 2
PendingThread: 0
DeadThread: 0
Hosted Runtime: no
Lock
DBG ID OSID ThreadOBJ State GC Mode GC Alloc Context Domain Count Apt Exception
0 1 9ae5 000055DF29280340 20020 Preemptive 00007F352C01EE20:00007F352C01FFD0 000055df29267810 -00001 Ukn <Invalid Object> (00007f352c0138c8)
7 2 9aea 000055DF2928D990 21220 Preemptive 0000000000000000:0000000000000000 000055df29267810 -00001 Ukn (Finalizer)
1 3 9aeb 000055DF292B99E0 21220 Preemptive 0000000000000000:0000000000000000 000055df29267810 -00001 Ukn
0:000> !pe
Exception object: 00007f352c0138c8
Exception type: <Unknown>
Message: OutOfMemory
InnerException: <none>
StackTrace (generated):
SP IP Function
00007FFE584563C0 00007F3561BE2E86 Example_1_1.dll!Unknown+0x96
StackTraceString: <none>
HResult: 80131500
从卦中看，虽然异常信息有，但看不到默认的托管函数名 Main，而是用 Unknown 替代的，这就比较尴尬了，毕竟 Linux 不是微软弄的，很多地方水土不服。
可这是无数 Linux 人及官方首推生成 crash dump 的方式，在 .netcore 上总会有这样和那样的问题，那怎么办呢？问题总得要解决，针对这种场景，微软巧用开机启动的 dotnet 进程为载体，在程序崩溃的时候通过读取 环境变量 的方式来生成 crash dump。
[root@localhost ~]# ps -ef | grep dotnet
root 6566 6520 0 12:06 pts/2 00:00:00 grep --color=auto dotnet
3. 使用 dotnet 环境变量捕获
微软的 MSDN：https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/core/diagnostics/collect-dumps-crash 上详细的记录了如何通过读取环境变量来生成 crash dump。
大体分如下三个参数：
-
COMPlus_DbgEnableMiniDump
-
COMPlus_DbgMiniDumpType
-
COMPlus_DbgMiniDumpName
看到这三个变量，我敢断定它是借助了 Windows WER 生成 crash dump 的思想，不过载体不一样，前者是 dontet父进程，后者是 wer系统服务。
接下来将这三个变量配置到环境变量文件中，然后把程序跑起来了，参考如下：
[root@localhost data]# vim /etc/profile
[root@localhost data]# source /etc/profile
[root@localhost data]# dotnet Example_1_1.dll
hello world!
Unhandled exception. System.Exception: OutOfMemory
at Example_1_1.Program.Main(String[] args) in D:\skyfly\1.20230528\src\Example\Example_1_1\Program.cs:line 13
[createdump] Gathering state for process 40422 dotnet
[createdump] Crashing thread 9de6 signal 6 (0006)
[createdump] Writing full dump to file /data2/coredump.dmp
[createdump] Written 119734272 bytes (29232 pages) to core file
[createdump] Target process is alive
[createdump] Dump successfully written
Aborted (core dumped)
[root@localhost data]# cd /data2 ; ls
coredump.dmp
有了这个 coredump.dmp 之后，再把它拖到 windbg 中观察。
0:000> .load C:\Users\Administrator\.dotnet\sos64\sos.dll
0:000> !t
ThreadCount: 3
UnstartedThread: 0
BackgroundThread: 2
PendingThread: 0
DeadThread: 0
Hosted Runtime: no
Lock
DBG ID OSID ThreadOBJ State GC Mode GC Alloc Context Domain Count Apt Exception
0 1 9de6 00005603DBF7C520 20020 Preemptive 00007FF13801EE20:00007FF13801FFD0 00005603dbf639f0 -00001 Ukn System.Exception 00007ff1380138c8
5 2 9deb 00005603DBF89B70 21220 Preemptive 0000000000000000:0000000000000000 00005603dbf639f0 -00001 Ukn (Finalizer)
6 3 9dec 00005603DBFB5C50 21220 Preemptive 0000000000000000:0000000000000000 00005603dbf639f0 -00001 Ukn
0:000> !pe
Exception object: 00007ff1380138c8
Exception type: System.Exception
Message: OutOfMemory
InnerException: <none>
StackTrace (generated):
SP IP Function
00007FFC7A324A10 00007FF16F852E86 Example_1_1!Example_1_1.Program.Main(System.String[])+0x96
StackTraceString: <none>
HResult: 80131500
从卦中看，这次终于有了，不容易，所以在 Linux 平台上，首推环境变量的模式，如果你对 coredump 的名字有自定义要求，也可以修改根据下图中的模板参数修改。
export COMPlus_DbgEnableMiniDump=1
export COMPlus_DbgMiniDumpType=4
export COMPlus_DbgMiniDumpName=/data2/%p-%e-%h-%t.dmp
[root@localhost data2]# ls
41758-dotnet-localhost.localdomain-1685332206.dmp
三：总结
这篇大概介绍了两个抓 dump 的方式：前者适合非托管程序，后者适合托管程序，相信这篇文章能极大的节省各方的沟通成本，花点时间整理下很值。