Linux 上的 .NET 如何自主生成 Dump

我不是女神ヾ 2024-03-17 15:22 34阅读 0赞

### 一：背景 ###

#### 1. 讲故事 ####

前几天微信上有位朋友找到我，说他程序的 `线程数` 会偶发性瞬时飙高，让我看下大概是什么原因，截图如下：

![0c2bd9b76777bfa519f3454bf08b31bc.jpeg][]

如果这种问题每天都会出现，比较好的做法就是用 dotnet-trace 捕获 ThreadCreated 事件，但可气的是朋友说大概一个月发生次把，这种情况下用 dotnet-trace 持续监视就没必要了，弄不好把硬盘给爆掉了。

那怎么办呢？还能怎么办，借助`第三方工具` 来生成dump，比如 procdump，dotnet-dump 等等，但这里又有限制了，很多人不愿意在docker中再开启一个进程，希望让程序自己生成dump，这个其实能理解，很多商业化工具都具有 crash dump 的功能，比如：腾讯会议，有道字典 等等，本篇就来聊一聊如何自主生成 dump。

### 二：如何自主生成 dump ###

#### 1. Windows 平台上如何自主 ####

熟悉 Windows 平台的朋友都知道，在 `Win32 API` 中有一个 MiniDumpWriteDump 的方法声明，方法实现是在 `dbghelp.dll`中，而且 dbghelp 是操作系统自带的，有了这些知识，我们可以将 `dbghelp.lib` 静态链接过来生成dump，参考代码如下：

#include <iostream>
    #include <Windows.h>
    #include <minidumpapiset.h>
    #include "Dbghelp.h"
    #pragma comment(lib, "dbghelp.lib")
    
    int main()
    {
    	//1. 创建文件
    	HANDLE hFile = CreateFile(L"D:\\testdump\\MiniDump.dmp", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL,
    		CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    
    	MiniDumpWriteDump(GetCurrentProcess(), GetCurrentProcessId(), hFile, MiniDumpWithFullMemory, NULL,
    		NULL, NULL);
    
    	CloseHandle(hFile);
    }

将程序跑起来后，就会生成一个 dump 文件。

![81ac8d6189158d38a989bfe4bffaf8a5.png][]

这里简单提醒一下，默认用的 dbghelp.dll 是 Windows 系统目录下的，版本比较老，新功能可能不支持，如果我想用新版本的 `dbghelp.dll` 去哪里找呢？

其实有一个快捷途径，就是windbg 的安装目录下都会有最新的 dbghelp.dll，可以用 .chain 去寻找。

0:000> .chain
    Extension DLL chain:
        dbghelp: image 10.0.25877.1004, API 10.0.6, 
            [path: C:\Program Files\WindowsApps\Microsoft.WinDbg_1.2306.14001.0_x64__8wekyb3d8bbwe\amd64\dbghelp.dll]
        exts: image 10.0.25877.1004, API 1.0.0, 
            [path: C:\Program Files\WindowsApps\Microsoft.WinDbg_1.2306.14001.0_x64__8wekyb3d8bbwe\amd64\WINXP\exts.dll]
        ...

哈哈，上面的 `dbghelp` 就是，接下来用 `LoadLibrary` 加载进来即可，失败逻辑就不写了哈，参考代码如下：

#include <iostream>
    #include <windows.h>
    #include <dbghelp.h>
    
    typedef BOOL(WINAPI* MiniDumpWriteDumpT)(
    	HANDLE,
    	DWORD,
    	HANDLE,
    	MINIDUMP_TYPE,
    	PMINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION,
    	PMINIDUMP_USER_STREAM_INFORMATION,
    	PMINIDUMP_CALLBACK_INFORMATION);
    
    int main()
    {
    	//1. 创建文件
    	HANDLE hFile = CreateFile(L"D:\\testdump\\MiniDump2.dmp", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL,
    		CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    
    	HMODULE hDbgHelp = LoadLibrary(L"dbghelp.dll");
    
    	MiniDumpWriteDumpT pfnMinidumpWriteDump = (MiniDumpWriteDumpT)GetProcAddress(hDbgHelp, "MiniDumpWriteDump");
    
    	pfnMinidumpWriteDump(GetCurrentProcess(), GetCurrentProcessId(), hFile, MiniDumpWithFullMemory, NULL,
    		NULL, NULL);
    
    	CloseHandle(hFile);
    }

跑起来后就能看到 Dump 啦。

![8b813cde4cc217425966b289471f1143.png][]

#### 2. Linux 平台上如何自主 ####

在 Linux 平台上确实没有找到类似 `MiniDumpWriteDump` 的办法，那怎么生成呢？ 后来我就在想 dotnet-dump 它为什么能生成dump，沿着这个思路，找到了原来微软还有一个叫客户端诊断库的API `Microsoft.Diagnostics.NETCore.Client`，它可以帮助我们生成 dump 文件。

![f5ff874b30c68b1c1082f898db5c8dc0.png][]

原来它是微软提供的 EventPipe 收集机制，可以收集 .NET 的 ETW 和 EventSource 发生的事件，挺好用的，更多详情可以观察微软的官方文档。

*  [诊断客户端库 | Microsoft Learn][_ Microsoft Learn]
 *  [EventPipe 概述 | Microsoft Learn][EventPipe _ _ Microsoft Learn]

有了这些基础，接下来就可以写个测试案例，从 nuget 拉一下 `Microsoft.Diagnostics.NETCore.Client` 包。

![8176cc3c3a539cfd20a360381e9f8178.png][]

测试代码如下：

internal class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                Task.Run(() =>
                {
                    Console.WriteLine("指标异常，要抓 dump 啦！");
                    Dumper.TriggerCoreDump(Environment.ProcessId);
                });
    
                Console.ReadLine();
            }
    
            public class Dumper
            {
                public static void TriggerCoreDump(int processId)
                {
                    var client = new DiagnosticsClient(processId);
                    client.WriteDump(DumpType.Full, "/data/minidump.dmp");
                }
            }
        }

上传到 Linux ，执行 `dotnet Example_5_1_7.dll` 后，`minidump.dmp` 就出来了，输出如下：

[root@localhost data2]# dotnet Example_5_1_7.dll
    指标异常，要抓 dump 啦！
    [createdump] Gathering state for process 4061 dotnet
    [createdump] Writing full dump to file /data/minidump.dmp
    [createdump] Written 147349504 bytes (35974 pages) to core file
    [createdump] Target process is alive
    [createdump] Dump successfully written
    
    [root@localhost data2]# ls -lh /data
    total 141M
    -rw-------. 1 root root 141M Jun 30 10:09 minidump.dmp

可以看到这个 dump 有 141M，接下来用 windbg 验证下是否完好，一切正常，参考如下：

0:000> !t
    ThreadCount:      9
    UnstartedThread:  0
    BackgroundThread: 8
    PendingThread:    0
    DeadThread:       0
    Hosted Runtime:   no
                                                                                                                Lock  
     DBG   ID     OSID ThreadOBJ           State GC Mode     GC Alloc Context                  Domain           Count Apt Exception
       0    1      fb0 000055DF915CD9C0    20020 Preemptive  00007F06AC01B0F0:00007F06AC01BFD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn 
       5    2      fb5 000055DF915DB010    21220 Preemptive  0000000000000000:0000000000000000 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Finalizer) 
       6    3      fb6 000055DF91606F80    21220 Preemptive  0000000000000000:0000000000000000 000055df915b4e90 -00001 Ukn 
       7    4      fb7 000055DF9163A4C0  3021220 Preemptive  00007F06AC032DB0:00007F06AC033FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
       8    5      fb8 000055DF9163BE50  3021220 Preemptive  00007F06AC00D8C0:00007F06AC00F040 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
       9    6      fb9 00007F069C002B70  1021220 Preemptive  00007F06AC0371D0:00007F06AC037FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
      11    7      fbb 00007F069C04F060    21220 Preemptive  00007F06AC02D768:00007F06AC02F3F0 000055df915b4e90 -00001 Ukn 
      12    8      fbd 00007F0694001680  1021220 Preemptive  00007F06AC034388:00007F06AC035FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
      13    9      fbe 00007F068C0013E0  1021220 Preemptive  00007F06AC0383A0:00007F06AC039FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
    0:000> ~0s
    libpthread_2_17+0xe75d:
    00007f07`5c1e575d 488b3c24        mov     rdi,qword ptr [rsp] ss:00007ffd`2c48ead0=0000000000000000
    0:000> !clrstack
    OS Thread Id: 0xfb0 (0)
            Child SP               IP Call Site
    00007FFD2C48EB10 00007f075c1e575d [InlinedCallFrame: 00007ffd2c48eb10] Interop+Sys.ReadStdin(Byte*, Int32)
    00007FFD2C48EB10 00007f06e1c42c08 [InlinedCallFrame: 00007ffd2c48eb10] Interop+Sys.ReadStdin(Byte*, Int32)
    00007FFD2C48EB00 00007f06e1c42c08 ILStubClass.IL_STUB_PInvoke(Byte*, Int32)
    00007FFD2C48EB90 00007f06e1d327d9 System.IO.StdInReader.ReadKey() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/StdInReader.cs @ 458]
    00007FFD2C48F0C0 00007f06e1d31ded System.IO.StdInReader.ReadLineCore(Boolean) [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/StdInReader.cs @ 154]
    00007FFD2C48F1E0 00007f06e1d31a5a System.IO.StdInReader.ReadLine() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/StdInReader.cs @ 86]
    00007FFD2C48F200 00007f06e1d311a0 System.IO.SyncTextReader.ReadLine() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/SyncTextReader.cs @ 76]
    00007FFD2C48F230 00007f06e1d2748c System.Console.ReadLine() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/Console.cs @ 721]
    00007FFD2C48F240 00007f06e1c336d6 Example_5_1_7.Program.Main(System.String[]) [D:\skyfly\5.20230426\src\Example\Example_5_1_7\Program.cs @ 20]

### 三：总结 ###

个人感觉自主生成 Dump 的方式在 Docker 场景下特别适用，通过一点硬编码来避免开启 多进程 的折中方式太棒了，相信这位朋友肯定有了好的思路。

[0c2bd9b76777bfa519f3454bf08b31bc.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/12798359caa740aeb5d58c6e2e8f6e9f.png
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[_ Microsoft Learn]: https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/core/diagnostics/diagnostics-client-library?source=recommendations
[EventPipe _ _ Microsoft Learn]: https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/core/diagnostics/eventpipe
[8176cc3c3a539cfd20a360381e9f8178.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/d28d38d80d384610985bec9ac91472b2.png