王中周的技术博客

Stay hungry,stay foolish.

手动解析CrashLog之----方法篇

解决崩溃问题是移动应用开发者最日常的工作之一。如果是开发过程中遇到的崩溃,可以根据重现步骤调试,但线上版本就无能为力了。好在目前已经有很多不错的第三方CrashLog搜集平台(如友盟、Crashlytics等)为我们做好了解析工作,甚至在Xcode7里苹果也跟进了解析线上版本崩溃日志的功能,为开发者减轻了不少负担。尽管通常已经不需要我们手工处理CrashLog,了解CrashLog的还原原理和方法还是有必要的。

一、.dSYM

.dSYM(debugging SYMbols)又称为调试符号表,是苹果为了方便调试和定位问题而使用的一种调试方案,本质上使用的是起源于贝尔实验室的DWARF(Debugging With Attributed Record Formats),其在.xcarchive目录中的层次结构为:

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.xcarchive
--dSYMs
  |--Your.app.dSYM
    |--Contents
      |--Resources
        |--DWARF

关于DWARF的具体内容以后有机会再说。我们能解析CrashLog全靠.dSYM文件,解析方式见后文。

二、确定符号表和崩溃日志的一致性

有了符号表文件,有了崩溃日志文件,在解析之前一定要确保二者的对应关系,否则就算按照下述步骤解析出内容也肯定是不准确的。二者的对应关系可以通过UUID来确定。

1、从崩溃日志中获取UUID

崩溃日志比较靠下的位置有个Binary Images模块,其第一行内容如下:

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Binary Images:
0xa2000 - 0x541fff Your armv7  <a5c8d3cfda65396689e4370bf3a0ac64> /var/mobile/Containers/Bundle/Application/645D3184-4C20-4161-924B-BDE170FA64CC/Your.app/Your

从中可以看到关于你应用的若干信息:

  • 代码段的起终地址为:0xa2000 – 0x541fff
  • 运行你应用的CPU指令集为:armv7
  • 应用的UUID为:a5c8d3cfda65396689e4370bf3a0ac64(不区分大小写)

2、从符号表中获取UUID

执行以下命令从符号表中提取UUID:

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dwarfdump --uuid Your.app.dSYM

或者:

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dwarfdump --uuid Your.app.dSYM/Contents/Resources/DWARF/Your

执行结果为:

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UUID: A5C8D3CF-DA65-3966-89E4-370BF3A0AC64 (armv7) Your.app.dSYM/Contents/Resources/DWARF/Your

由此得到armv7指令集的UUID为:A5C8D3CF-DA65-3966-89E4-370BF3A0AC64(如果你的二进制文件支持多个指令集,这里会列出每个指令集对应符号表的UUID),通过和崩溃日志中的对比发现二者一致,才可进行进一步的解析操作。

三、计算崩溃符号表地址

以下面的崩溃堆栈为例:

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Thread 0:
0   libobjc.A.dylib                   0x33f10f60 0x33efe000 + 77664
1   Foundation                        0x273526ac 0x2734a000 + 34476
2   Foundation                        0x27355c3e 0x2734a000 + 48190
3   UIKit                             0x29ef9d1c 0x29bbc000 + 3398940
4   UIKit                             0x29ef9c9a 0x29bbc000 + 3398810
5   UIKit                             0x29ef954c 0x29bbc000 + 3396940
6   UIKit                             0x29c3a16a 0x29bbc000 + 516458
7   UIKit                             0x29e4b8e6 0x29bbc000 + 2685158
8   UIKit                             0x29c3a128 0x29bbc000 + 516392
9   Your                              0x000f0846 0xa2000 + 321606
10  UIKit                             0x29e90fb2 0x29bbc000 + 2969522
11  UIKit                             0x29e91076 0x29bbc000 + 2969718
12  UIKit                             0x29e867cc 0x29bbc000 + 2926540
13  UIKit                             0x29c9e8ea 0x29bbc000 + 927978
14  UIKit                             0x29bc8a6a 0x29bbc000 + 51818
15  QuartzCore                        0x295f0a08 0x295e4000 + 51720
16  QuartzCore                        0x295ec3e0 0x295e4000 + 33760
17  QuartzCore                        0x295ec268 0x295e4000 + 33384
18  QuartzCore                        0x295ebc4c 0x295e4000 + 31820
19  QuartzCore                        0x295eba50 0x295e4000 + 31312
20  QuartzCore                        0x295e5928 0x295e4000 + 6440
21  CoreFoundation                    0x266d0d92 0x26604000 + 839058
22  CoreFoundation                    0x266ce44e 0x26604000 + 828494
23  CoreFoundation                    0x266ce856 0x26604000 + 829526
24  CoreFoundation                    0x2661c3bc 0x26604000 + 99260
25  CoreFoundation                    0x2661c1ce 0x26604000 + 98766
26  GraphicsServices                  0x2da1a0a4 0x2da11000 + 37028
27  UIKit                             0x29c2a7ac 0x29bbc000 + 452524
28  Your                              0x0024643a 0xa2000 + 1721402
29  libdyld.dylib                     0x34484aac 0x34483000 + 6828

1、 符号表堆栈地址计算方式

要想利用符号表解析出崩溃对应位置,需要计算出符号表中对应的崩溃堆栈地址。而从上述堆栈中第9行可以看到,应用崩溃发生在运行时地址0x000f0846,该进程的运行时起始地址是0xa2000,崩溃处距离进程起始地址的偏移量为十进制的321606(对应十六进制为0x4E846)。三者对应关系:

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0x000f0846 = 0xa2000 + 0x4E846

对应的公式为:

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运行时堆栈地址 = 运行时起始地址 + 偏移量

崩溃堆栈中的起始地址和崩溃地址均为运行时地址,根据虚拟内存偏移量不变原理,只要提供了符号表TEXT段的起始地址,再加上偏移量(这里为0x4E846)就能得到符号表中的堆栈地址,即:

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符号表堆栈地址 = 符号表起始地址 + 偏移量

2、获取符号表中的TEXT段起始地址

符号表中TEXT段的起始地址可以通过以下命令获得:

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$otool -l Your.app.dSYM/Contents/Resources/DWARF/Your

运行结果中的片段如下:

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Load command 3
      cmd LC_SEGMENT
  cmdsize 736
  segname __TEXT
   vmaddr 0x00004000
   vmsize 0x00700000
  fileoff 0
 filesize 0
  maxprot 0x00000005
 initprot 0x00000005
   nsects 10
    flags 0x0

其中的vmaddr 0x00004000字段即为TEXT段的起始地址。

3、计算符号表地址

由公式:

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符号表堆栈地址 = 符号表起始地址 + 偏移量

可得:

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0x52846 = 0x4E846 + 0x4000

即符号表中的崩溃地址为0x52846,接下来就可以根据这个地址解析出崩溃位置了。

四、崩溃信息还原

有了符号表的崩溃地址,有以下几种方式解析崩溃信息:

1、dwarfdump

命令如下:

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$dwarfdump --arch armv7 Your.app.dSYM --lookup 0x52846 | grep 'Line table'

需要注意的是:

  • 这里的armv7是运行设备的CPU指令集,而不是二进制文件的指令集

比如armv7指令集的二进制文件运行在arm64指令集的设备上,这个地方应该写arm64。

  • —lookup后面跟的一定是经过准确计算的符号表中的崩溃地址
  • 使用dwarfdump解析的结果较杂乱,因此使用grep命令抓取其中关键点展示出来

运行结果如下:

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Line table dir : '/data/.../Src/OBDConnectSetting/Controller'
Line table file: 'OBDFirstConnectViewController.m' line 882, column 5 with start address 0x000000000052768

其中第一行是编译时文件目录,第二行包含了崩溃发生的文件名称以及文件中具体行号等信息,有了这些信息就能准确定位崩溃原因啦。

2、atos

atos是另一种更加简洁的崩溃日志解析方法,使用方式如下:

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 $atos -o LuBao -arch armv7 0x52846

其执行结果如下:

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-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView] (in Your) (OBDFirstConnectViewController.m:882)

相对dwarfdump命令的解析结果,更加简洁直观的指出了崩溃发生的位置。

3、无需符号表崩溃地址的解析方式

实际上,atos还提供了另外一种无需计算崩溃地址对应的符号表地址的方式,命令格式如下:

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$atos -o Your.app.dSYM/Contents/Resources/DWARF/Your -arch armv7 -l 0xa2000 0x000f0846

其中-l选项指定了二进制文件在运行时的起始地址0xa2000(获取方式见Binary Images相关内容),后面跟的是崩溃发生的运行时地址0x000f0846,解析结果和使用计算得到的符号表中崩溃地址一致:

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-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView] (in Your) (OBDFirstConnectViewController.m:882)

五、参考文档

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