记一次 .NET 某旅行社审批系统崩溃分析

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所属分类：.NET技术

摘要

前些天有位朋友找到我，说他的程序跑着跑着就崩溃了，让我看下怎么回事，其实没怎么回事，抓它的 crash dump 就好，具体怎么抓也是被问到的一个高频问题，这里再补一下链接： [.NET程序崩溃了怎么抓 Dump ? 我总结了三种方案] https://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/14811953.html ，采用第二种 AEDebug 的形式抓取即可。

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一：背景

1. 讲故事

二：Windbg 分析

1. 崩溃原因是什么

如果dump中塞了异常，用 windbg 打开的时候会有一个提示 This dump file has an exception of interest stored in it，输出如下：

 ************* Path validation summary ************** Response                         Time (ms)     Location Deferred                                       SRV*C:mysymbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols Symbol search path is: SRV*C:mysymbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols Executable search path is:  Windows 7 Version 7601 (Service Pack 1) MP (4 procs) Free x64 Product: Server, suite: Enterprise TerminalServer SingleUserTS Debug session time: Wed Jun 14 13:34:49.000 2023 (UTC + 8:00) System Uptime: 0 days 3:28:04.223 Process Uptime: 0 days 0:00:14.000 ................................................................ ................................................................ ...................................................... This dump file has an exception of interest stored in it. The stored exception information can be accessed via .ecxr. (9e4.bc4): Stack overflow - code c00000fd (first/second chance not available) For analysis of this file, run !analyze -v clr!SlowAllocateString+0x11: 000007fe`f9236451 48c785b0fffffffeffffff mov qword ptr [rbp-50h],0FFFFFFFFFFFFFFFEh ss:00000000`123d5fd0=0000000000000000

从卦中看当前有一个 Stack overflow - code c00000fd 异常，说实话好久都没看到 栈溢出 了，甚是想念，既然说栈溢出了，那就看下异常前是个啥情况，使用 .excr 即可。

 0:028> .excr;k rax=00000000123d6048 rbx=00000000123d5d70 rcx=0000000000000001 rdx=0000000000000001 rsi=0000000000000000 rdi=00000000123d5880 rip=000007fef9236451 rsp=00000000123d5fb0 rbp=00000000123d6020  r8=00000000ffffffff  r9=0000000000000000 r10=00000000123d618e r11=0000000000000000 r12=0000000000000000 r13=0000000000000000 r14=0000000000000000 r15=0000000000000001 iopl=0         nv up ei pl nz na pe nc cs=0033  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00010200 clr!SlowAllocateString+0x11: 000007fe`f9236451 48c785b0fffffffeffffff mov qword ptr [rbp-50h],0FFFFFFFFFFFFFFFEh ss:00000000`123d5fd0=0000000000000000   *** Stack trace for last set context - .thread/.cxr resets it  # Child-SP          RetAddr               Call Site 00 00000000`123d5fb0 000007fe`f920a5bd     clr!SlowAllocateString+0x11 01 00000000`123d6050 000007fe`f920a9c7     clr!StringObject::NewString+0x25 02 00000000`123d6080 000007fe`f920a80d     clr!Int32ToDecStr+0xdf 03 00000000`123d6320 000007fe`9ab3bb72     clr!COMNumber::FormatInt32+0x10d 04 00000000`123d65f0 000007fe`9ab33e04     0x000007fe`9ab3bb72 05 00000000`123d6630 000007fe`9ab3be52     0x000007fe`9ab33e04 06 00000000`123d6720 000007fe`9ab3bd2a     0x000007fe`9ab3be52 07 00000000`123d6790 000007fe`9ab33e35     0x000007fe`9ab3bd2a 08 00000000`123d67f0 000007fe`9ab3be52     0x000007fe`9ab33e35 09 00000000`123d68e0 000007fe`9ab3bd2a     0x000007fe`9ab3be52 ... ff 00000000`123df860 000007fe`9ab3bd2a     0x000007fe`9ab3be52

从卦中看，当前默认的 255 个栈帧全部被打满，看样子是无限死循环了，为了能看到托管部分我们改用 !clrstack 命令。

 0:028> !clrstack OS Thread Id: 0xbc4 (28)         Child SP               IP Call Site 00000000123d63b8 000007fef9236451 [HelperMethodFrame_PROTECTOBJ: 00000000123d63b8] System.Number.FormatInt32(Int32, System.String, System.Globalization.NumberFormatInfo) 00000000123d65f0 000007fe9ab3bb72 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[]) 00000000123d6630 000007fe9ab33e04 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Int64, Int64, Boolean) 00000000123d6720 000007fe9ab3be52 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Int32, Int32) 00000000123d6790 000007fe9ab3bd2a pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Boolean) 00000000123d67f0 000007fe9ab33e35 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Int64, Int64, Boolean) 00000000123d68e0 000007fe9ab3be52 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Int32, Int32) 00000000123d6950 000007fe9ab3bd2a pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Boolean) 00000000123d69b0 000007fe9ab33e35 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Int64, Int64, Boolean) 00000000123d6aa0 000007fe9ab3be52 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Int32, Int32) 00000000123d6b10 000007fe9ab3bd2a pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Boolean) 00000000123d6b70 000007fe9ab33e35 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Int64, Int64, Boolean) 00000000123d6c60 000007fe9ab3be52 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Int32, Int32) 00000000123d6cd0 000007fe9ab3bd2a pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Boolean) 00000000123d6d30 000007fe9ab33e35 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Int64, Int64, Boolean) 00000000123d6e20 000007fe9ab3be52 pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Int32, Int32) 00000000123d6e90 000007fe9ab3bd2a pdfrender4net_symbol01.pdfrender4net_symbol09.pdfrender4net_symbol00(Byte[], Boolean) .... 000000001244db60 000007fe9ab31f0e xxx.PDFFile.pdfrender4net_symbol00(System.String, System.IO.Stream, Byte[]) 000000001244dbc0 000007fe9ab318e5 xxx.xxx.ConvertPDFToImages(System.IO.Stream, Int32, Int32, System.Drawing.Imaging.ImageFormat, Int32)

从卦中信息看，是代码用 ConvertPDFToImages 调用了一个第三方库，在这个库中出现了死递归。

按理说不管外界给了什么参数下去，都不应该用死递归的方式来呈现，所以这类问题可以归于 SDK 的bug，接下来我们的研究方向就是看下这个 SDK 是何方神圣？

 [assembly: AssemblyCopyright("© 2008 O2 Solutions")] [assembly: AssemblyProduct("PDFRender4NET")] [assembly: AssemblyCompany("O2 Solutions (http://www.o2sol.com/)")] [assembly: AssemblyTrademark("PDFRender4NET is a trademark of O2 Solutions")] [assembly: AllowPartiallyTrustedCallers] [assembly: AssemblyTitle("Print and convert PDF files to images.")] [assembly: RuntimeCompatibility(WrapNonExceptionThrows = true)] [assembly: AssemblyDescription("Component for rendering pdf files on .NET platform")] [assembly: AssemblyConfiguration("")] [assembly: AssemblyInformationalVersion("2.0.1")] [assembly: AssemblyKeyName("")] [assembly: AssemblyDelaySign(false)] [assembly: CompilationRelaxations(8)] [assembly: AssemblyVersion("2.0.1.0")]

从卦中看还是 2008 年写的 2.0.1 版本，而官网早已出了 2023 年版本，也就是说 15年都没有更新，也是厉害，截图如下：

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到这里就可以给到朋友答案了，让他看下能否把 PDFRender4NET 升级到最新版本，按理说应该就没有问题了。

2. 为什么会栈溢出

心细的朋友可能会有一个疑问，既然都栈溢出了，按理说异常码应该是 c0000005 （访问违例），怎么会是 c00000fd 呢？

这是一个非常好的问题，要理解为什么是 c00000fd 而不是 c0000005，需要你对栈的布局有一个比较清晰的理解，为了方便讲述，以当前的 w3wp 来绘制一张图。

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画完这张图肯定有朋友会提几个反对意见：

1）线程栈不是 1M 吗？怎么会是 512k 呢？

这里要说的是 1M 并不是什么公理，可以在 PE 头上随便设定的，截图如下：

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2）PAGE_GUARD 不是 1个内存页吗？

很多教科书都是按 1个内存页讲述的，但这也不是定死的，也可能是多个内存页，比如 2个，5个，要想验证很简单，用 !address -f:Stack 观察下便知。

 0:121> !address -f:Stack          BaseAddress      EndAddress+1        RegionSize     Type       State                 Protect             Usage --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------        0`001f0000        0`00266000        0`00076000 MEM_PRIVATE MEM_RESERVE                                    Stack      [~0; 9e4.e30]        0`00266000        0`00268000        0`00002000 MEM_PRIVATE MEM_COMMIT  PAGE_READWRITE | PAGE_GUARD        Stack      [~0; 9e4.e30]        0`00268000        0`00270000        0`00008000 MEM_PRIVATE MEM_COMMIT  PAGE_READWRITE                     Stack      [~0; 9e4.e30]        ...        0`15710000        0`15788000        0`00078000 MEM_PRIVATE MEM_RESERVE                                    Stack      [~139; 9e4.14ac]        0`15788000        0`1578d000        0`00005000 MEM_PRIVATE MEM_COMMIT  PAGE_READWRITE | PAGE_GUARD        Stack      [~139; 9e4.14ac]        0`1578d000        0`15790000        0`00003000 MEM_PRIVATE MEM_COMMIT  PAGE_READWRITE                     Stack      [~139; 9e4.14ac]

接下来我们聊一下什么是 PAGE_GUARD，从名字上看就是 哨兵页，说白一点就是 Windows 做 栈伸展 的一种系统机制，当 rsp 访问到这个区域时会引发系统的 页中断 进而 COMMIT 更多内存页，新的 Commit 页会被 哨兵 侵占，同时也会让渡 RSP 所占的内存页给程序使用，这是一种良性机制，一旦 哨兵 无法侵占更多新的 COMMIT 页时，也就表示栈空间已经到位了，这时候会将自身的 PAGE_GUARD 标签去掉，表示它的使命已完成，如果此时 RSP 访问到了这个弥留的 哨兵区 ，就会抛出 c00000fd 异常，这种异常只是表示 RSP 进入了 哨兵区，不代表栈空间 真的用完了，所以这就是不抛 c0000005 的真正原因，画个简图如下：

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说了这么说，如何去验证呢？非常简单，我们提取出 StackLimit, StackBase, RSP 即可。

 0:028> r rsp rsp=00000000123d5fb0  0:028> !teb TEB at 000007fffff70000     ExceptionList:        0000000000000000     StackBase:            0000000012450000     StackLimit:           00000000123d1000  0:028> !address -f:Stack          BaseAddress      EndAddress+1        RegionSize     Type       State                 Protect             Usage --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------        0`123d0000        0`123d1000        0`00001000 MEM_PRIVATE MEM_RESERVE                                    Stack      [~28; 9e4.bc4]        0`123d1000        0`12450000        0`0007f000 MEM_PRIVATE MEM_COMMIT  PAGE_READWRITE                     Stack      [~28; 9e4.bc4]

从卦中看，当前 哨兵区 = StackLimit ~ StackLimit+0x5000 = 00000000123d1000 ~ 00000000123d6000，然后看下 rsp=00000000123d5fb0 果然是在这个范围内，在一些低级语言中还可以继续放任 栈溢出 异常，继续让程序跑，当代码跑到图中的 MEM_RESERVE 区时这就是货真价实的 c0000005 访问违例。