异常处理与MiniDump详解 4 MiniDump
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异常处理与MiniDump详解(4) MiniDump
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一、 综述
总算讲到MiniDump了。
Dump有多有用我都无法尽数,基本上属于定位错误修复BUG的倚天剑。(日志可以算是屠龙刀)这些都是对于那些不是必出的BUG,放在外面运行的时候出现的BUG而言的,那些能够通过简单调试就能发现的BUG,一般都不足为惧。
二、 基本应用
MiniDump之所以叫MiniDump,自然是有其Mini之处。。。(废话),呵呵,MS提供了一个API函数,MiniDumpWriteDump,(在Dbghelp.h中声明,需要导入DbgHelp.lib使用)所以我才将其称为MiniDump,其实Dump也能表达同样的意思。。。。
MiniDump最简单的应用在于程序崩溃的时候,将崩溃时那一刻的信息写进一个文件,以方便以后查找错误。使用方法说简单就简单,说难也难。
1. 怎么感知到程序的崩溃?
Window提供了较为方便的方法去感知到程序的几种崩溃情况。
在《Breakpad在进程中完成dump的流程描述》一文中,我描述了一下Breakpad获取到程序崩溃的方法,事实上,这也是典型的Windows下感知程序崩溃的方法,那篇文章是刚开始工作的时候,完成公司自己的ExceptionHandle库的时候写的工作笔记,现在看起来也还是有一定的参考价值。
Windows下感知程序崩溃(其实就是运行时的严重错误)的方法有3个核心的函数,分别如下:
SetUnhandledExceptionFilter(HandleException)确定出现没有控制的异常发生时调用的函数为HandleException.
_set_invalid_parameter_handler(HandleInvalidParameter)确定出现无效参数调用发生时调用的函数为HandleInvalidParameter.
_set_purecall_handler(HandlePureVirtualCall)确定纯虚函数调用发生时调用的函数为HandlePureVirtualCall.
3个函数的使用方法一致,都是在发生自己关心的(见上面的描述)异常时,调用参数传进来回调函数,Windows会将崩溃信息通过参数传入回调函数,这时候就是进行Dump的绝佳时机。详细的信息可以查阅MSDN,我这里就不复制资料了,那样有copy文档之嫌,这里以SetUnhandledExceptionFilter为例,演示实际与MiniDumpWriteDump配合使用的情况。像这些比较复杂的API,MSDN中连个Example都没有,说实话,当时掌握花了一点时间。
ExceptionExample:
#include <windows.h>
#include <Dbghelp.h>
using namespace std;
#pragma auto_inline (off)
#pragma comment( lib, "DbgHelp" )
// 为了程序的简洁和集中关注关心的东西,按示例程序的惯例忽略错误检查,实际使用时请注意
LONG WINAPI MyUnhandledExceptionFilter(
struct _EXCEPTION_POINTERS* ExceptionInfo
)
{
HANDLE lhDumpFile = CreateFile(_T("DumpFile.dmp"), GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL ,NULL);
MINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION loExceptionInfo;
loExceptionInfo.ExceptionPointers = ExceptionInfo;
loExceptionInfo.ThreadId = GetCurrentThreadId();
loExceptionInfo.ClientPointers = TRUE;
MiniDumpWriteDump(GetCurrentProcess(), GetCurrentProcessId(),lhDumpFile, MiniDumpNormal, &loExceptionInfo, NULL, NULL);
CloseHandle(lhDumpFile);
return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
}
void Fun2()
{
int *p = NULL;
*p = 0;
}
void Fun()
{
Fun2();
}
int main()
{
SetUnhandledExceptionFilter(MyUnhandledExceptionFilter);
Fun();
return 1;
}
API的调用仅仅作为释放,查看下MSDN就知道使用方法了,
#pragma auto_inline (off)
#pragma comment( lib, "DbgHelp" )
两句讲一下,第一句是取消掉自动内联效果,这样才能达到更好的演示效果,不然,Fun,Fun2这种简单的函数会被自动内联,那么也就没有堆栈,不好看到实际中Dump的作用。效果与VS2005编译选项的,C/C++->优化->内联函数展开->only _inline一样。
第二句是标志导入DbgHelp库,以使用MiniDumpWriteMiniDump API。与VS2005编译选项的链接器->输入->附加依赖项中添加dbgHelp.lib效果一样。
实际运行程序,(不能在VS中调试运行,不然异常控制权总是会被VS掌握,那么,总是没有办法让MyUnhandledExceptionFilter获得控制权,详细的描述见参考2),可以获得一个名叫DumpFile.dmp的文件,此文件就是我们折腾了半天所谓的dump文件了。其他两个函数与MiniDumpWriteMiniDump的配合使用方式也类似,就不多说了。
2. Dump文件的使用
Dump文件的在Windows下的使用非常简单,但是就是因为太过于简单,所以网上的描述也是非常简单,想起来,那时候折腾出Dump文件时非常兴奋,解决发现拿dump文件没有办法,网上简单的描述用VS打开调试的方法总是没有头绪。。。。呵呵
正确的使用方法是,将崩溃程序的dmp, pdb,exe文件都放在同一个目录下,然后双击运行dmp,(或者用VS打开),然后就会出现一个名为dumpfile的解决方案并且包含一个dumpfile的工程,此时右键点击此工程,选择调试->启动新实例(或者启动并进入单步调试新实例)都行,此时程序会自动的调到源码中崩溃的那一行,并且在call stack中有完整的堆栈信息,并且临时变量的值也可以通过VS显示出来,还有模块信息,线程信息,
在上例中,堆栈信息是:
> Exception.exe!Fun2() 行36 C++
Exception.exe!main() 行50 C++
Exception.exe!__tmainCRTStartup() 行597 + 0x17 字节 C
kernel32.dll!7c817077()
[下面的框架可能不正确和/或缺失,没有为 kernel32.dll 加载符号]
ntdll.dll!7c93005d()
然后,寄存器的值为:
EAX = 00000000 EBX = 00000000 ECX = 0000B623
EDX = 7C92E514 ESI = 00000001 EDI = 00403384
EIP = 00401072 ESP = 0013FF7C EBP = 0013FFC0
EFL = 00010246
在normal模式下,dump文件速度较快,但是没有内存信息,你甚至可以通过调整MiniDumpWriteMiniDump的参数来将运行时的整个内存都dump下来,这些都非常简单,查看一下MSDN MiniDumpWriteMiniDump的信息即可。
有了这些信息,程序的错误定位(C++下一般是空指针的访问比较多)已经是非常明朗的了,再配合日志,一般的错误不难发现。这里顺带说明一下,当运行的程序被改名或者糅合进其他地方后运行,用这样的方式,一开始堆栈信息中是没有完整的信息的,这时候可以在堆栈信息中,用右键菜单中的加载符号,选择合适的文件pdb,这样信息就出来了。。。。。(以前这个问题困扰了我们一天)
三、 高级应用
程序崩溃的问题解决了,问题是,有很多时候,很多程序是不允许随便崩溃的,这样,在程序崩溃后再去发现问题就有些晚了,那么,有没有程序不崩溃时也能发现问题的方法呢?前面描述的SEH就是一种让程序不崩溃的方法,不过在那种方式下,按以前描述的方法,崩溃是不崩溃了,但是实际上,掩盖了很多问题,对于问题的发现有些不利的地方。本文前面描述过了,MiniDump是一种快速发现问题的好方法,但是却没有办法避免程序崩溃,那么终极办法是啥呢?我们的目的既然是程序不崩溃+快速发现问题,那么终极办法自然就是SEH+MiniDump了:)SEH和MiniDump都是Windows的特性,MS也的确提供了结合的方式。见下面的例子,呵呵,别太激动了。。。。这也是我们公司的服务器从内测时一天多次无任何通知,预告,警告的崩溃(总监甚至还曾因为我的问题,半夜3点爬起来解决服务器崩溃问题)到现在服务器基本做到永不崩溃,即便出现问题了也有充足的时间从容的解决,然后在服务器中发通告,告诉文件服务器需要临时维护。。。。呵呵,都依赖于此终极解决方案。。。。。
SEH的用法和特性讲解这里不重复了,见前面的文章。《异常处理与MiniDump详解(3) SEH(Structured Exception Handling)》
要想利用MiniDumpWriteMiniDump,需要获取的是MINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION结构的信息,这个结构中最重要的信息来源于PEXCEPTION_POINTERS的信息,这个信息在上述的例子中是在程序崩溃的时候,由Windows作为参数传入我们设定好的异常处理函数的,现在最主要的问题就是从哪里获取到这个异常信息了,通过MSDN,我们查到了GetExceptionInformation的函数,返回的就是这个信息,见MSDN:
LPEXCEPTION_POINTERS GetExceptionInformation(void);
不过,这里MS给出了一个notice:
The Microsoft C/C++ Optimizing Compiler interprets this function as a keyword, and its use outside the appropriate exception-handling syntax generates a compiler error.
事实上,刚开始我使用的时候,哪个地方都试遍了,果然都是报编译错误。因为此函数使用方式如此奇怪,并且没有example。。。。。最后在绝望中。。。看到了Platform Builder for Microsoft Windows CE 5.0的词函数的说明,里面有个说明,然后我吐血了。。。。
try
{
// try block
} <
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