[譯]《iOS Crash Dump Analysis》- 應(yīng)用程序中止崩潰

點贊評論，感覺有用的朋友可以關(guān)注筆者公眾號 iOS 成長指北，持續(xù)更新
原書為 iOS Crash Dump Analysis Book，已得作者授權(quán)，歡迎 star

在本章中，我們將研究應(yīng)用程序中止崩潰。

通過崩潰報告異常類型來區(qū)分這類崩潰—— EXC_CRASH (SIGABRT) 。

我們關(guān)注這些從網(wǎng)上收集的大量崩潰信息。

一般原則

許多操作系統(tǒng)語言的支持模塊和庫都有用于檢測致命程序錯誤的代碼。一旦觸發(fā)，操作系統(tǒng)將終止該應(yīng)用程序，這會導(dǎo)致 SIGABRT 崩潰。

SIGABRT 并沒有特別的原因。所以我們將查看各種示例，以便我們可以分析它們出現(xiàn)的各種情況。

有時，這種崩潰會在崩潰報告的 Application Specific Information 區(qū)域中提供一些信息。如果這不能揭示我們所需的詳細(xì)信息，但通?？梢哉业揭l(fā)崩潰的模塊，并對代碼進(jìn)行逆向工程以了解具體是什么癥狀。

Kindle Create 崩潰

Kindle Create是一款應(yīng)用程序，作者可以利用手稿(比如 docx 文件)創(chuàng)建電子書。它通過 QuartzCore 庫進(jìn)行大量的繪制。

在發(fā)布預(yù)覽時，它發(fā)生崩潰并產(chǎn)生以下崩潰報告，為便于演示，將其截斷：

Process:               Kindle Create [3010]
Path:                  /Applications/Kindle Create.app/
Contents/MacOS/Kindle Create
Identifier:            com.amazon.kc
Version:               1.10 (1.10)
Code Type:             X86 (Native)
Parent Process:        ??? [1]
Responsible:           Kindle Create [3010]
User ID:               501

Crashed Thread:        16  Dispatch queue:
 com.apple.root.default-qos

Exception Type:        EXC_CRASH (SIGABRT)
Exception Codes:       0x0000000000000000, 0x0000000000000000
Exception Note:        EXC_CORPSE_NOTIFY

Application Specific Information:
abort() called

Application Specific Signatures:
Graphics kernel error: 0xfffffffb

Thread 16 Crashed:: Dispatch queue: com.apple.root.default-qos
0   libsystem_kernel.dylib          0xa73e7ed6
__pthread_kill + 10
1   libsystem_pthread.dylib         0xa75a0427
pthread_kill + 363
2   libsystem_c.dylib               0xa7336956
abort + 133
3   libGPUSupportMercury.dylib      0xa2aa342d
 gpusGenerateCrashLog + 160
4   com.apple.AMDRadeonX4000GLDriver    0x180cbb00
 gpusKillClientExt + 23
5   libGPUSupportMercury.dylib      0xa2aa4857
 gpusSubmitDataBuffers + 157
6   com.apple.AMDRadeonX4000GLDriver    0x180a293c
 glrATI_Hwl_SubmitPacketsWithToken + 143
7   com.apple.AMDRadeonX4000GLDriver    0x180fd9b0
 glrFlushContextToken + 68
8   libGPUSupportMercury.dylib      0xa2aa88c8
 gldFlushContext + 24
9   GLEngine                        0x9b416f5b
 glFlushRender_Exec + 37
10  com.apple.QuartzCore            0x9c1c8412
 CA::(anonymous namespace)::IOSurface::detach() + 166
11  com.apple.QuartzCore            0x9c1c7631
 CAOpenGLLayerDraw(CAOpenGLLayer*, double, CVTimeStamp const*,
    unsigned int) + 1988
12  com.apple.QuartzCore            0x9c1c6c9a
 -[CAOpenGLLayer _display] + 618
13  com.apple.QuartzCore            0x9c179f62
 -[CALayer display] + 158
14  com.apple.AppKit                0x916106ac
 -[NSOpenGLLayer display] + 305
15  com.apple.QuartzCore            0x9c1c9f77
 display_callback(void*, void*) + 59
16  com.apple.QuartzCore            0x9c1c9efa
 CA::DispatchGroup::dispatch(bool) + 88
17  com.apple.QuartzCore            0x9c1c9e9a
 CA::DispatchGroup::callback_0(void*) + 16
18  libdispatch.dylib               0xa72565dd
 _dispatch_client_callout + 50
19  libdispatch.dylib               0xa7263679
 _dispatch_queue_override_invoke + 779
20  libdispatch.dylib               0xa725818b
 _dispatch_root_queue_drain + 660
21  libdispatch.dylib               0xa7257ea5
 _dispatch_worker_thread3 + 100
22  libsystem_pthread.dylib         0xa759cfa5
 _pthread_wqthread + 1356
23  libsystem_pthread.dylib         0xa759ca32
 start_wqthread + 34

Thread 16 crashed with X86 Thread State (32-bit):
  eax: 0x00000000  ebx: 0xb0a79000  ecx: 0xb0a78acc
    edx: 0x00000000
  edi: 0xa75a02ca  esi: 0x0000002d  ebp: 0xb0a78af8
    esp: 0xb0a78acc
   ss: 0x00000023  efl: 0x00000206  eip: 0xa73e7ed6
      cs: 0x0000000b
   ds: 0x00000023   es: 0x00000023   fs: 0x00000023
      gs: 0x0000000f
  cr2: 0xa9847340

Logical CPU:     0
Error Code:      0x00080148
Trap Number:     132

Binary Images:

0x18099000 - 0x1815efff  com.apple.AMDRadeonX4000GLDriver
 (1.68.20 - 1.6.8)
 <DF3BB959-0C0A-3B6C-8E07-11B332128555>
  /System/Library/Extensions/AMDRadeonX4000GLDriver.bundle/
  Contents/MacOS/AMDRadeonX4000GLDriver

0xa2aa2000 - 0xa2aacfff  libGPUSupportMercury.dylib
 (16.7.4)
 <C71E29CF-D4C5-391D-8B7B-739FB0536387>
  /System/Library/PrivateFrameworks/GPUSupport.framework/
  Versions/A/Libraries/libGPUSupportMercury.dylib

從堆棧回溯中可以看到 OpenGL 管道已刷新。
這導(dǎo)致 com.apple.AMDRadeonX4000GLDriver 檢測到命令問題并觸發(fā)崩潰。 我們看到該代碼為崩潰報告提供了自定義信息。

3   libGPUSupportMercury.dylib      0xa2aa342d
 gpusGenerateCrashLog + 160

我們可以在這里使用 Hopper 脫殼和逆向工程工具。

通過在我們的Mac上找到二進(jìn)制文件，我們可以要求Hopper不僅分解有問題的代碼，而且還生成偽代碼。對于大多數(shù)開發(fā)人員來說，很難立即了解匯編代碼，因為當(dāng)今很少使用匯編代碼。這就是偽代碼最有價值的原因。

我們首先從崩潰報告的 Binary Images 部分找到二進(jìn)制文件的位置。

/System/Library/PrivateFrameworks/GPUSupport.framework/
Versions/A/Libraries/libGPUSupportMercury.dylib

對于系統(tǒng)二進(jìn)制文件而言，遍歷文件層次結(jié)構(gòu)可能會很麻煩，因為它們深深地嵌套在文件系統(tǒng)中。

如果 Hopper 已經(jīng)正在運(yùn)行，那么快速選擇正確文件的方法是使用命令行。

'/Applications/Hopper Disassembler v4.app/Contents/
MacOS/hopper' -e /System/Library/PrivateFrameworks/
GPUSupport.framework/Versions/A/Libraries/
libGPUSupportMercury.dylib

如果Hopper沒有運(yùn)行，我們可以啟動它。我們可以啟動 Finder 程序并選擇 'Go To Folder' 以選擇文件夾

/System/Library/PrivateFrameworks/GPUSupport.framework/
Versions/A/Libraries/
finder_support_mercury.png

然后，我們可以簡單地將libGPUSupportMercury.dylib從 Finder 中拖到 Hopper 應(yīng)用的主面板中，它將開始處理文件。

drag_file_to_hopper.png

我們需要選擇要脫殼的體系結(jié)構(gòu)。 它必須與我們正在診斷的內(nèi)容匹配。從崩潰報告中我們可以看到它是 Code Type X86 (Native)，這意味著我們需要在 Hopper 中選擇32位體系結(jié)構(gòu)選項。

hopper_32bit.png

然后我們點擊 Next，然后點擊 OK

片刻之后，文件將被處理。 然后我們可以選擇 Navigate -> Go To Address or Symbol 并提供地址 _gpusGenerateCrashLog 。注意，下劃線是在前面的。 C 編譯器會在生成目標(biāo)文件之前自動將其放入。 在過去，這樣做是為了使手寫的匯編代碼在鏈接期間不會與C 語言符號沖突。

在默認(rèn)視圖中，Hopper 將顯示該功能的反匯編代碼。

hopper_diss.png

通過選擇偽代碼按鈕（用紅色圓圈顯示），我們可以使 Hopper 對該功能生成更容易理解的描述。

hopper_pseudocode.png

這是 Hopper 的輸出：

int _gpusGenerateCrashLog(int arg0, int arg1, int arg2) {
 rdi = arg0;
 r14 = arg2;
 rbx = arg1;
 if (*0xc678 != 0x0) {
   rax = *___stack_chk_guard;
   if (rax != *___stack_chk_guard) {
     rax = __stack_chk_fail();
   }  
 }
 else {
   if (rdi != 0x0) {
     IOAccelDeviceGetName(*(rdi + 0x230), 0x0, 0x14);
   }  
   if ((rbx & 0x20000000) == 0x0) {
     rdx =
     "Graphics kernel error: 0x%08x\n";
   }  
   else {
     rdx =
  "Graphics hardware encountered an error and was reset:
   0x%08x\n";
   }  
   sprintf_l(var_A0, 0x0, rdx);
   *0xc680 = var_A0;
   rax = abort();
 }
 return rax;
}

在這里，我們可以看到兩種報文。一種是 ：

"Graphics kernel error: 0x%08x\n"

另一種是:

"Graphics hardware encountered an error and was reset: 0x%08x\n"

實際上，我們在崩潰報告中看到以下內(nèi)容：

Application Specific Signatures:
Graphics kernel error: 0xfffffffb

不幸的是，尚不清楚此錯誤是什么意思。 我們需要應(yīng)用程序的作者打開OpenGL命令級日志記錄，以便了解圖形驅(qū)動程序拒絕了哪些繪圖命令。

通過使用不同的 Mac 和顯卡配置將會是實驗變得很有趣。讓我們判斷這是一個是特定的驅(qū)動問題，或一個通用的 OpenGL 問題。

類型混淆

編譯器在靜態(tài)類型檢查方面做得非常出色。但在動態(tài)推斷類型時，可能會出現(xiàn)問題。而 配置文件在這方面尤為麻煩。 很容易為配置參數(shù)設(shè)置錯誤的類型

我們借助示例代碼icdab_nsdata來說明我們的觀點。

從配置文件中獲取 NSData 對象

思考以下示例代碼

- (BOOL)application:(UIApplication *)application
 didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
{
    // Override point for customization after application
    // launch.

    NSData *myToken = [[NSData alloc] initWithData:
    [[NSUserDefaults standardUserDefaults]
     objectForKey:@"SomeKey"]];

    NSLog(@"My data is %@ - ok since we can handle a nil",
     myToken);

    id stringProperty = @"Some string";
    NSData *problemToken = [[NSData alloc]
     initWithData:stringProperty];

    NSLog(@"My data is %@ - we have probably crashed by now",
     problemToken);
    return YES;
}

這段代碼試圖做兩件事。 首先，它嘗試從其配置中獲取 token。我們假設(shè)在之前的運(yùn)行中，用戶已經(jīng)以 SomeKey為鍵值保存了一個 NSData 格式的 token。

按照設(shè)計， NSData 對象可以處理所提供的數(shù)據(jù)是否為 nil 的情況。 因此，如果尚未保存數(shù)據(jù)，代碼仍可正常運(yùn)行。

token可能只是一個簡單的十六進(jìn)制字符串，例如 7893883873a705aec69e2942901f20d7b1e28dec

上面的代碼中有一個字符串 stringProperty，用于模擬以下情況：用戶存存儲的 token 是一個字符串而不是 NSData對象。
可能是它被手動復(fù)制并粘貼到用戶的 plist 文件中。 如果 initWithData 方法參數(shù)為 NSString，那么就無法創(chuàng)建 NSData 對象。 然后發(fā)生了崩潰。

如果我們運(yùn)行該代碼，我們將得到以下崩潰報告，為了便于演示，將其截斷：

反序列化崩潰報告

Incident Identifier: 12F72C5C-E9BD-495F-A017-832E3BBF285E
CrashReporter Key:   56ec2b40764a1453466998785343f1e51c8b3849
Hardware Model:      iPod5,1
Process:             icdab_nsdata [324]
Path:                /private/var/containers/Bundle/Application/
98F79023-562D-4A76-BC72-5E56D378AD98/
icdab_nsdata.app/icdab_nsdata
Identifier:          www.perivalebluebell.icdab-nsdata
Version:             1 (1.0)
Code Type:           ARM (Native)
Parent Process:      launchd [1]
Exception Type:  EXC_CRASH (SIGABRT)
Exception Codes: 0x0000000000000000, 0x0000000000000000
Exception Note:  EXC_CORPSE_NOTIFY
Triggered by Thread:  0

Filtered syslog:
None found

Last Exception Backtrace:
0   CoreFoundation                  0x25aa3916
 __exceptionPreprocess + 122
1   libobjc.A.dylib                 0x2523ee12
 objc_exception_throw + 33
2   CoreFoundation                  0x25aa92b0
-[NSObject+ 1045168 (NSObject) doesNotRecognizeSelector:]
 + 183
3   CoreFoundation                  0x25aa6edc
 ___forwarding___ + 695
4   CoreFoundation                  0x259d2234
 _CF_forwarding_prep_0 + 19
5   Foundation                      0x2627e9a0
-[_NSPlaceholderData initWithData:] + 123
6   icdab_nsdata                    0x000f89ba
-[AppDelegate application:
didFinishLaunchingWithOptions:] + 27066 (AppDelegate.m:26)
7   UIKit                           0x2a093780
 -[UIApplication _handleDelegateCallbacksWithOptions:
 isSuspended:restoreState:] + 387
8   UIKit                           0x2a2bb2cc
 -[UIApplication _callInitializationDelegatesForMainScene:
 transitionContext:] + 3075
9   UIKit                           0x2a2bf280
-[UIApplication _runWithMainScene:transitionContext:
completion:] + 1583
10  UIKit                           0x2a2d3838
__84-[UIApplication _handleApplicationActivationWithScene:
transitionContext:completion:]_block_invoke3286 + 31
11  UIKit                           0x2a2bc7ae
 -[UIApplication workspaceDidEndTransaction:] + 129
12  FrontBoardServices              0x27146c02
 __FBSSERIALQUEUE_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__ + 13
13  FrontBoardServices              0x27146ab4
-[FBSSerialQueue _performNext] + 219
14  FrontBoardServices              0x27146db4
-[FBSSerialQueue _performNextFromRunLoopSource] + 43
15  CoreFoundation                  0x25a65dfa
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__
 + 9
16  CoreFoundation                  0x25a659e8
__CFRunLoopDoSources0 + 447
17  CoreFoundation                  0x25a63d56
 __CFRunLoopRun + 789
18  CoreFoundation                  0x259b3224
 CFRunLoopRunSpecific + 515
19  CoreFoundation                  0x259b3010
CFRunLoopRunInMode + 103
20  UIKit                           0x2a08cc38
 -[UIApplication _run] + 519
21  UIKit                           0x2a087184
 UIApplicationMain + 139
22  icdab_nsdata                    0x000f8830
 main + 26672 (main.m:14)
23  libdyld.dylib                   0x2565b86e tlv_get_addr
 + 41

不幸的是，這種崩潰沒有將更多的有用信息（例如“特定于應(yīng)用程序的信息”）注入到崩潰報告中。

但是，我們確實會在系統(tǒng)日志（應(yīng)用程序的控制臺日志）中獲取信息：

default 13:36:58.000000 +0000   icdab_nsdata     
My data is <> - ok since we can handle a nil

default 13:36:58.000000 +0100   icdab_nsdata     
-[__NSCFConstantString _isDispatchData]:
unrecognized selector sent to instance 0x3f054

default 13:36:58.000000 +0100   icdab_nsdata
     *** Terminating app due to uncaught exception
    'NSInvalidArgumentException', reason:
    '-[__NSCFConstantString _isDispatchData]:
     unrecognized selector sent to instance 0x3f054'

    *** First throw call stack:
    (0x25aa391b 0x2523ee17 0x25aa92b5 0x25aa6ee1 0x259d2238
     0x2627e9a5 0x3d997
     0x2a093785 0x2a2bb2d1 0x2a2bf285 0x2a2d383d 0x2a2bc7b3
      0x27146c07
      0x27146ab9 0x27146db9 0x25a65dff 0x25a659ed 0x25a63d5b
       0x259b3229
      0x259b3015 0x2a08cc3d 0x2a087189 0x3d80d 0x2565b873)

default 13:36:58.000000 +0100
    SpringBoard Application
  'UIKitApplication:www.perivalebluebell.icdab-nsdata[0x51b9]'
    crashed.

default 13:36:58.000000 +0100
UserEventAgent
     2769630555571: id=www.perivalebluebell.icdab-nsdata
   pid=386, state=0

default 13:36:58.000000 +0000   ReportCrash
     Formulating report for corpse[386] icdab_nsdata

default 13:36:58.000000 +0000   ReportCrash
     Saved type '109(109_icdab_nsdata)'
    report (2 of max 25) at
    /var/mobile/Library/Logs/CrashReporter/
    icdab_nsdata-2018-07-27-133658.ips

從這里我們可以看到問題是 __NSCFConstantString 無法響應(yīng) _isDispatchData 是因為 NSString 不是數(shù)據(jù)所提供的對象。

Apple SDK 具有私有實現(xiàn)類，以支持我們使用的公共對象。 錯誤報告將引用這些私有類。 因此，他們的名字可能不再令人熟悉。

可以通過一種簡單的方法進(jìn)行管理，并找出具體的表示映射到要搜索的類類型定義的哪個對象。

方便的是，其他工程師已經(jīng)在框架上使用 class-dump 工具來生成所有 Objective-C 的類定義，并將它們存儲在 GitHub上。他們使用 class-dump工具。這使得 Objective-C 的所有私有框架符號都很容易搜索到。

我們可以找到關(guān)于 _isDispatchData的定義。

/* Generated by RuntimeBrowser
   Image: /System/Library/Frameworks/Foundation.framework/
   Foundation
 */

@interface _NSDispatchData : NSData

+ (bool)supportsSecureCoding;

- (bool)_allowsDirectEncoding;
- (id)_createDispatchData;
- (bool)_isDispatchData;
- (Class)classForCoder;
- (id)copyWithZone:(struct _NSZone { }*)arg1;
- (void)encodeWithCoder:(id)arg1;
- (void)enumerateByteRangesUsingBlock:(id /* block */)arg1;
- (void)getBytes:(void*)arg1;
- (void)getBytes:(void*)arg1 length:(unsigned long long)arg2;
- (void)getBytes:(void*)arg1 range:(struct _NSRange
   { unsigned long long x1; unsigned long long x2; })arg2;
- (unsigned long long)hash;
- (id)initWithCoder:(id)arg1;
- (id)subdataWithRange:(struct _NSRange
  { unsigned long long x1; unsigned long long x2; })arg1;

@end

同樣，我們可以查找 __NSCFConstantString。

/* Generated by RuntimeBrowser
   Image: /System/Library/Frameworks/CoreFoundation.framework/
   CoreFoundation
 */

@interface __NSCFConstantString : __NSCFString

- (id)autorelease;
- (id)copyWithZone:(struct _NSZone { }*)arg1;
- (bool)isNSCFConstantString__;
- (oneway void)release;
- (id)retain;
- (unsigned long long)retainCount;

@end
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成，瀏覽時請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
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