聊一聊 .NET Dump 中的 Linux信号机制
一：背景1. 讲故事
当 .NET程序 在Linux上崩溃时，我们可以配置一些参考拿到对应程序的core文件，拿到core文件后用windbg打开，往往会看到这样的一句信息 Signal SIGABRT code SI_USER (Sent by kill, sigsend, raise)，参考如下：
(1.1d): Signal SIGABRT code SI_USER (Sent by kill, sigsend, raise)
libc_so!wait4+0x57:
00007fbd`09313c17 483d00f0ffff cmp rax,0FFFFFFFFFFFFF000h
0:023> ? 1d
Evaluate expression: 29 = 00000000`0000001d
0:023> ~29s
*** WARNING: Unable to verify timestamp for libSystem.Native.so
libc_so!read+0x4c:
00007fbd`0933829c 483d00f0ffff cmp rax,0FFFFFFFFFFFFF000h从字面上看是 kill,sigsend,raise 发出了携带 SI_USER 代码的 SIGABRT 信号，看起来和Linux信号机制有关，那具体是什么意思呢？这就是本篇和大家详聊的。
二：Linux 信号机制
1. 信号机制简介
简单的说Linux信号是一种进程间通信机制，大概可以做三件事情。
[*]通知进程发生了某种事件，比如：段错误。
[*]允许进程间发送简单的消息。
[*]控制进程行为，比如：终止、暂停、继续等。
在 linux 上有60多个信号，默认能产生core文件的有11个，这也是我们最关心的，整理成表格如下：
信号名称信号编号说明SIGQUIT3通常由 Ctrl+\ 触发SIGILL4非法指令SIGABRT6由 abort() 函数产生SIGFPE8浮点异常SIGSEGV11段错误（非法内存访问）SIGBUS7总线错误（内存访问对齐问题等）SIGSYS31错误的系统调用SIGTRAP5跟踪/断点陷阱SIGXCPU24超出 CPU 时间限制SIGXFSZ25超出文件大小限制SIGEMT7EMT 指令（某些架构）有了这些基础之后就可以解读 Signal SIGABRT code SI_USER (Sent by kill, sigsend, raise) 这句话了。
1) SIGABRT
全称 signal abort ，是一种能产生 core 的信号。
2) SI_USER
在 linux 源码中有这样一句代码(type == PIDTYPE_PID) ? SI_TKILL : SI_USER，参考如下：
static void prepare_kill_siginfo(int sig, struct kernel_siginfo *info,enum pid_type type)
{
clear_siginfo(info);
info->si_signo = sig;
info->si_errno = 0;
info->si_code = (type == PIDTYPE_PID) ? SI_TKILL : SI_USER;
info->si_pid = task_tgid_vnr(current);
info->si_uid = from_kuid_munged(current_user_ns(), current_uid());
}代码中的 kernel_siginfo.si_code 字段用来表示信号的来源，比如说 SI_USER 表示信号来源于用户进程，而后者的 SI_TKILL 表示信号来源于 tgkill,tkill 系统调用。
3) kill,sigsend,raise
熟悉 linux 的朋友应该对 kill 和 raise 方法非常熟悉，毕竟他们遵守 POSIX 标准，至于他们有什么区别，看签名就知道了。。。
/* Raise signal SIG, i.e., send SIG to yourself.*/
extern int raise (int __sig) __THROW;
/* Send signal SIG to process number PID.If PID is zero,
send SIG to all processes in the current process's process group.
If PID is < -1, send SIG to all processes in process group - PID.*/
#ifdef __USE_POSIX
extern int kill (__pid_t __pid, int __sig) __THROW;
#endif /* Use POSIX.*/相比前面的函数，这个 sigsend 就不是 POSIX 标准了，只在部分Unix上可用，比如 Solaris，SunOS，不过功能还是很强大的，不仅可以指定 pid，还可以指定 pidgroup 以及 user 来批量的 kill 进程，这里做个了解即可，签名如下：
int sigsend(idtype_t idtype, id_t id, int sig);这些信息汇总之后更准确的意思就是：你的程序可能调用了 kill(SIGABRT) ,raise(SIGABRT)，abort 引发的程序崩溃，那是不是这样的呢？可以用 windbg 的 ~* k 观察每个线程的调用栈，最终还真给找到了。
0:023> k
# Child-SP RetAddr Call Site
00 00007fbd`03c62a70 00007fbd`090bf635 libc_so!wait4+0x57
01 00007fbd`03c62aa0 00007fbd`090c0580 libcoreclr!PROCCreateCrashDump+0x275
02 00007fbd`03c62b00 00007fbd`090be22f libcoreclr!PROCCreateCrashDumpIfEnabled+0x770
03 00007fbd`03c62b90 00007fbd`090be159 (T) libcoreclr!PROCAbort+0x2f
04 (Inline Function) --------`-------- (T) libcoreclr!PROCEndProcess+0x7c
05 00007fbd`03c62bb0 00007fbd`08db667f (T) libcoreclr!TerminateProcess+0x84
...
09 00007fbd`03c63950 00007fbd`08d4524e libcoreclr!UMEntryThunk::Terminate+0x38
0a (Inline Function) --------`-------- libcoreclr!InteropSyncBlockInfo::FreeUMEntryThunk+0x24
19 00007fbd`03c63e30 00007fbd`092c91f5 libcoreclr!CorUnix::CPalThread::ThreadEntry+0x1fe
1a 00007fbd`03c63ee0 00007fbd`09348b00 libc_so!pthread_condattr_setpshared+0x515
1b 00007fbd`03c63f80 ffffffff`ffffffff libc_so!_clone+0x40
1c 00007fbd`03c63f88 00000000`00000000 0xffffffff`ffffffff在上面的代码中我们看到了 libcoreclr!PROCAbort 函数，在 coreclr 中方法定义如下：
/*++
Function:
PROCAbort()
Aborts the process after calling the shutdown cleanup handler. This function
should be called instead of calling abort() directly.
Parameters:
signal - POSIX signal number
Does not return
--*/
PAL_NORETURN
VOID
PROCAbort(int signal)
{
// Do any shutdown cleanup before aborting or creating a core dump
PROCNotifyProcessShutdown();
PROCCreateCrashDumpIfEnabled(signal);
// Restore the SIGABORT handler to prevent recursion
SEHCleanupAbort();
// Abort the process after waiting for the core dump to complete
abort();
}
VOID PROCCreateCrashDumpIfEnabled(int signal, siginfo_t* siginfo, bool serialize)
{
// If enabled, launch the create minidump utility and wait until it completes
if (!g_argvCreateDump.empty())
{
std::vector<const char*> argv(g_argvCreateDump);
...
}
}卦中的代码逻辑非常清楚，在 abort 退出之前，先通过 PROCCreateCrashDumpIfEnabled(signal) 方法踩了一个dump，也就是说 dump 中看到的信息就是用他来填充的，可以观察 libcoreclr!g_argvCreateDump 全局变量，参考如下：
0:023> x libcoreclr!*g_argvCreateDump*
00007fbd`09192360 libcoreclr!g_argvCreateDump = {size=8}
0:023> dx -r1 (*((libcoreclr!std::vector<const char *, std::allocator<const char *> > *)0x7fbd09192360))
(*((libcoreclr!std::vector<const char *, std::allocator<const char *> > *)0x7fbd09192360)) : {size=8}
[<Raw View>]
: 8
: 8
: 0x5555b5d71140 : "/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/8.0.15/createdump"
: 0x7fbd08b61d8f : "--name"
: 0x7ffd1b7e1cec : "/db/xxxx/crash.dmp"
: 0x7fbd08b6ce5f : "--full"
: 0x7fbd08b4c7ee : "--diag"
: 0x7fbd08b58630 : "--crashreport"
: 0x5555b5dd7230 : "1"
: 0x0 2. C代码眼见为实
为了能够让大家有一个更加贴切的眼见为实，我们用 C 代码亲自演示一下，为产生 core 文件，配置如下：
root@ubuntu2404:/data2# ulimit -c unlimited
root@ubuntu2404:/data2# echo /data2/core-%e-%p-%t| sudo tee /proc/sys/kernel/core_pattern
/data2/core-%e-%p-%t配置好之后，大家可以使用 abort,kill,raise 这三个方法的任何一个，这里我就用 kill 来演示吧。
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
void sig_handler(int signo, siginfo_t *info, void *context)
{
fprintf(stderr, "Received signal: %d (sent by PID: %d, UID: %d)\n",
signo, info->si_pid, info->si_uid);
}
int main()
{
struct sigaction sa;
sa.sa_sigaction = sig_handler;
sa.sa_flags = SIGABRT;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
if (sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL) == -1)
{
perror("sigaction");
return 1;
}
printf("My PID: %d\n", getpid());
printf("Press Enter to send SIGABRT to myself...\n");
getchar();
kill(getpid(), SIGABRT);// 第一种方式
// raise(SIGABRT); // 第二种方式
//abort(); //第三方方式
printf("This line may not be reached.\n");
return 0;
}ternimal 如下：
root@ubuntu2404:/data2# ./app
My PID: 7403
Press Enter to send SIGABRT to myself...
Aborted (core dumped)
root@ubuntu2404:/data2#
root@ubuntu2404:/data2# ls -lh
total 160K
-rwxr-xr-x 1 root root21K May 27 10:25 app
-rw-r--r-- 1 root root813 May 27 10:25 app.c
-rw------- 1 root root 432K May 27 10:25 core-app-7403-1748312729用 windbg 打开 core-app-7403-1748312729 文件，熟悉的画面又回来了，哈哈。截图如下：
三：总结
要分析linux 上的.NET程序崩溃，理解Linux信号机制是一个必须要过的基础，调试之路艰难哈。。。
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