iOS crash log 解析 symbol address = stack address - slide 运行时获取slide的api 利用dwarfdump从dsym文件中得到symbol

概述:

为什么 crash log 内 Exception Backtrace 部分的地址(stack address)不能从 dsym 文件中查出对应的代码?

因为 ASLR(Address space layout randomization),因为 ASLR 引入了一个 slide (偏移) 。

symbol address = stack address - slide;
slide 可以在运行时 由 API 获取到

dyld_get_image_vmaddr_slide()  

也可以根据运行时的 binary image 和 ELF 文件的 load command 计算的到。

slide = (运行时)load address - (链接时)load address;

注意,如果你没有在运行时用 api 获取slide,那么 binary image 就必须要收集,否则你无法从dsym 文件中解析出符号。

crash log 文件

这是一个 iOS crash log 文件,为了简洁删除了部分不需要的内容

Incident Identifier: 975CF16A-5259-4DD1-BFDA-D1B155EF5BF0  
CrashReporter Key:   562a7cefe034ac086cae453c61278cdd9a4b3288  
Hardware Model:      iPad4,1  
Process:             MedicalRecordsFolder [382]  
Path:                /var/mobile/Applications/05C398CE-21E9-43C2-967F-26DD0A327932/MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder  
Identifier:          com.xingshulin.MedicalRecordIOS  
Version:             1 (4.14.0)  
Code Type:           ARM-64 (Native)  
Parent Process:      launchd [1]  


Date/Time:           2015-12-03 19:14:59.921 +0800  
OS Version:          iOS 7.1.2 (11D257)  
Report Version:      104  




Exception Type:  EXC_CRASH (SIGABRT)  
Exception Codes: 0x0000000000000000, 0x0000000000000000  
Triggered by Thread:  0  


Last Exception Backtrace:  
0   CoreFoundation               0x189127100 __exceptionPreprocess + 132  
1   libobjc.A.dylib              0x1959e01fc objc_exception_throw + 60  
2   CoreFoundation               0x189127040 +[NSException raise:format:] + 128  
3   MedicalRecordsFolder         0x100a8666c 0x10003c000 + 10790508  
4   libsystem_platform.dylib     0x19614bb0c _sigtramp + 56  
5   MedicalRecordsFolder         0x1006ef164 0x10003c000 + 7024996  
6   MedicalRecordsFolder         0x1006e8580 0x10003c000 + 6997376  
7   MedicalRecordsFolder         0x1006e8014 0x10003c000 + 6995988  
8   MedicalRecordsFolder         0x1006e7c94 0x10003c000 + 6995092  
9   MedicalRecordsFolder         0x1006f2460 0x10003c000 + 7038048  
10  libdispatch.dylib            0x195fb8014 _dispatch_call_block_and_release + 24  
11  libdispatch.dylib            0x195fb7fd4 _dispatch_client_callout + 16  
12  libdispatch.dylib            0x195fbe4a8 _dispatch_queue_drain + 640  
13  libdispatch.dylib            0x195fba4c0 _dispatch_queue_invoke + 68  
14  libdispatch.dylib            0x195fbf0f4 _dispatch_root_queue_drain + 104  
15  libdispatch.dylib            0x195fbf4fc _dispatch_worker_thread2 + 76  
16  libsystem_pthread.dylib      0x19614d6bc _pthread_wqthread + 356  
17  libsystem_pthread.dylib      0x19614d54c start_wqthread + 4  


Thread 0 Crashed:  
0   libsystem_kernel.dylib        0x00000001960ce58c __pthread_kill + 8  
1   libsystem_c.dylib             0x0000000196062804 abort + 108  
2   libc++abi.dylib               0x0000000195288990 abort_message + 84  
3   libc++abi.dylib               0x00000001952a5c28 default_terminate_handler() + 296  
4   libobjc.A.dylib               0x00000001959e04d0 _objc_terminate() + 124  
5   libc++abi.dylib               0x00000001952a3164 std::__terminate(void (*)()) + 12  
6   libc++abi.dylib               0x00000001952a2d38 __cxa_rethrow + 140  
7   libobjc.A.dylib               0x00000001959e03a4 objc_exception_rethrow + 40  
8   CoreFoundation                0x0000000189025e48 CFRunLoopRunSpecific + 572  
9   GraphicsServices              0x000000018ecb5c08 GSEventRunModal + 164  
10  UIKit                         0x000000018c156fc0 UIApplicationMain + 1152  
11  MedicalRecordsFolder          0x000000010018fc70 0x10003c000 + 1391728  
12  libdyld.dylib                 0x0000000195fd3a9c start + 0  


Thread 1:  
0   libsystem_kernel.dylib        0x00000001960b5aa8 kevent64 + 8  
1   libdispatch.dylib             0x0000000195fb9998 _dispatch_mgr_thread + 48  
....  


Thread 0 crashed with ARM Thread State (64-bit):  
    x0: 0x0000000000000000   x1: 0x0000000000000000   x2: 0x0000000000000000   x3: 0xffffffffffffffff  
    x4: 0x0000000000003060   x5: 0x000000016fdc3530   x6: 0x000000000000006e   x7: 0x0000000000000640  
    x8: 0x0000000008000000   x9: 0x0000000004000000  x10: 0x0000000098efe6f7  x11: 0x0000000198efde94  
   x12: 0x000000000000006f  x13: 0x0000000000000000  x14: 0x0000000000000000  x15: 0x000000019607bdcb  
   x16: 0x0000000000000148  x17: 0x004b96d3524ed02c  x18: 0x0000000000000000  x19: 0x0000000000000006  
   x20: 0x0000000198f112a0  x21: 0x434c4e47432b2b00  x22: 0x434c4e47432b2b00  x23: 0x0000000000000001  
   x24: 0x00000001701578c0  x25: 0x0000000000000001  x26: 0x0000000170002ea0  x27: 0x00000001963e1410  
   x28: 0x0000000000000000  fp: 0x000000016fdc34b0   lr: 0x000000019615116c  
    sp: 0x000000016fdc3490   pc: 0x00000001960ce58c cpsr: 0x00000000  




Binary Images:  
0x10003c000 - 0x100f7bfff MedicalRecordsFolder arm64   /var/mobile/Applications/05C398CE-21E9-43C2-967F-26DD0A327932/MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder  
0x12007c000 - 0x1200a3fff dyld arm64  <628da833271c3f9bb8d44c34060f55e0> /usr/lib/dyld  
.......  

现在来指出其中比较重要的部分

uuid信息

Incident Identifier: 975CF16A-5259-4DD1-BFDA-D1B155EF5BF0  

这行指出文件的 uuid ,根据次 uuid 可确定 dsym 文件是否匹配
确定方法如下,后面会打印出该 dsym 文件内所有 架构的 uuid ,看一下 是否包含 就知道了

dwarfdump --uuid MedicalRecordsFolder.app.dSYM/  

arch

arch信息不解释

Code Type:           ARM-64 (Native)  

异常信息

下面是 异常信息,异常线程 为 thread 0

Exception Type:  EXC_CRASH (SIGABRT)  
Exception Codes: 0x0000000000000000, 0x0000000000000000  
Triggered by Thread:  0  

异常线程函数调用栈

接下来看 抛出异常的线程的函数调用栈信息
左侧
第一列,调用顺序
第二列,对应函数所属的 binary image
第三列,stack address
第四列,地址的符号+偏移的表示法,实质内容跟第三列一样(此列不理解也无影响)

Last Exception Backtrace:  
0   CoreFoundation                0x189127100 __exceptionPreprocess + 132  
1   libobjc.A.dylib               0x1959e01fc objc_exception_throw + 60  
2   CoreFoundation                0x189127040 +[NSException raise:format:] + 128  
3   MedicalRecordsFolder          0x100a8666c 0x10003c000 + 10790508  
4   libsystem_platform.dylib      0x19614bb0c _sigtramp + 56  
5   MedicalRecordsFolder          0x1006ef164 0x10003c000 + 7024996  
6   MedicalRecordsFolder          0x1006e8580 0x10003c000 + 6997376  
7   MedicalRecordsFolder          0x1006e8014 0x10003c000 + 6995988  
8   MedicalRecordsFolder          0x1006e7c94 0x10003c000 + 6995092  
9   MedicalRecordsFolder          0x1006f2460 0x10003c000 + 7038048  
10  libdispatch.dylib             0x195fb8014 _dispatch_call_block_and_release + 24  
11  libdispatch.dylib             0x195fb7fd4 _dispatch_client_callout + 16  
12  libdispatch.dylib             0x195fbe4a8 _dispatch_queue_drain + 640  
13  libdispatch.dylib             0x195fba4c0 _dispatch_queue_invoke + 68  
14  libdispatch.dylib             0x195fbf0f4 _dispatch_root_queue_drain + 104  
15  libdispatch.dylib             0x195fbf4fc _dispatch_worker_thread2 + 76  
16  libsystem_pthread.dylib       0x19614d6bc _pthread_wqthread + 356  
17  libsystem_pthread.dylib       0x19614d54c start_wqthread + 4  

我们从 binary image 这列里面可以看出 好多都是 动态库调用,动态库也就是说 这是 sdk 里面的东西,即使出了bug 你也修复不了,所以我们需要关心的就只有

第 3、5、6、7、8、9、这些行 ,只有这行行对应的代码 才是你自己的 创作(我工程名就是MedicalRecordsFolder)

是 函数调用顺序是 从下往上,也就是说 第 3 行对应的函数才是出问题时 正在执行的代码片段。

所以 从 dsym 中找到 第三行对应的 符号信息 才可能定位到 问题代码。

第三行第三列

0x100a8666c ,这是 stack address ,注意是 stack address,如果系统没有 ASLR 的话,用这个 stack address 就能在dsym 中找到对应符号信息,但是事实 iOS是有 ASLR 的 。

ASLR

ASLR 技术Address space layout randomization,ASLR通过将系统可执行程序随机装载到内存里,从而防止缓冲区溢出攻击
由于 ASLR 的缘故,导致 程序crash后生成的crash log 中的 stack address 与 对应的 symbol address 不一致,有一个偏移量 slide,slide是程序装在时随机生成的随机数。

stack address

: 程序运行时线程栈中 所有 函数调用的地址

symble address

: dsym文件中函数符号对应的地址,用此地址 在 dsym 文件中可以 查出对应的 符号信息。

无 ASLR 机制时 stack address 等于symble address 。

slide

在ASLR机制下每次启动APP 装在之前 ,会在连接时指定的 进程空间上 加上一个随意的 偏移量,这个偏移量就是 slide。

很简单 symble address = stack address -slide;

但是这个 slide 每次 启动 程序都不同,如何 知道 当时启动时 slide 的值呢 ? 带着疑问继续吧

Load Command

一个 iOS 程序编译链接完之后,生成一个 ELF 二进制文件(也就是程序运行时的映射文件),该文件的详细格式不再赘述,这里只强调一个 segment _TEXT

下面是 使用 otool 工具查看到的 MedicalRecordsFolder(我的程序)的 加载命令 。

$otool -l MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder   
MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder:  
Load command 0  
      cmd LC_SEGMENT_64  
  cmdsize 72  
  segname __PAGEZERO  
   vmaddr 0x0000000000000000  
   vmsize 0x0000000100000000  
  fileoff 0  
 filesize 0  
  maxprot 0x00000000  
 initprot 0x00000000  
   nsects 0  
    flags 0x0  
Load command 1  
      cmd LC_SEGMENT_64  
  cmdsize 792  
  segname __TEXT  
   vmaddr 0x0000000100000000  
   vmsize 0x000000000000c000  
  fileoff 0  
 filesize 49152  
  maxprot 0x00000005  
 initprot 0x00000005  
   nsects 9  
    flags 0x0  


……  


Load command 2  
      cmd LC_SEGMENT_64  
  cmdsize 1352  
  segname __DATA  
   vmaddr 0x000000010000c000  
   vmsize 0x0000000000004000  
  fileoff 49152  
 filesize 16384  
  maxprot 0x00000003  
 initprot 0x00000003  
   nsects 16  
    flags 0x0  


……  


Load command 3  
      cmd LC_SEGMENT_64  
  cmdsize 72  
  segname __LINKEDIT  
   vmaddr 0x0000000100010000  
   vmsize 0x000000000000c000  
  fileoff 65536  
 filesize 35056  
  maxprot 0x00000001  
 initprot 0x00000001  
   nsects 0  
    flags 0x0  

_TEXT 段的加载命令如下,可知到映射文件中segment _TEXT 对应的 虚拟地址空间从 0x0000000100000000 开始 。

segname __TEXT  
   vmaddr 0x0000000100000000  
   vmsize 0x000000000000c000  
  fileoff 0  
 filesize 49152  

segname __TEXT 就是代码段,也就是说所有的二进制指令

没有 ASLR机制时:

加载时 装载器会将此 ELF 文件的 前 49152 (offset 0 ,filesize 49152)个字节(因为 offset 0 ,filesize 49152)映射到 进程空间以 0x0000000100000000 开始的一块虚拟内存空间里.

有ASLR 机制时:

加载时 装载器会将此 ELF 文件的 前 49152 (offset 0 ,filesize 49152)个字节(因为 offset 0 ,filesize 49152)映射到 进程空间以 0x0000000100000000 (+slide)开始的一块虚拟内存空间里.

所以 : 如果没有 ASLR 机制,那么运行时的内存布局 就和 Load command 中指定的布局一致,也就意味着stack address和 symbol address 一致

有 ASLR 的情况也不复杂,只是 加了一个 随意的偏移量 slide

binary image

程序运行时 的 映射 信息,

Binary Images:  
0x10003c000 - 0x100f7bfff MedicalRecordsFolder arm64   /var/.../MedicalRecordsFolder  
0x12007c000 - 0x1200a3fff dyld arm64  <628da833271c3f9bb8d44c34060f55e0> /usr/lib/dyld 

左侧

第一列,虚拟地址空间区块

第二列,映射文件 名

第三列,uuid吧,还不知道,以后再补上

第四列,映射文件路径

计算 slide 和 symbol address

binary image 第一行可以看出 进程空间的 0x10003c000 - 0x100f7bfff 这个区域 在运行时被映射为 MedicalRecordsFolder 内的内容,也就是我们的 ELF 文件。

注意这个 区域起始地址 为 0x10003c000

而我们在 Load Command 中看到的却是 0x0000000100000000

segname __TEXT  
   vmaddr 0x0000000100000000  
   vmsize 0x000000000000c000  

显而易见:

slide = 0x10003c000 - 0x100000000
= 0x3c000;

symbol address = stack address - slide;

stack address 在crash log 中已经找到了。

用的到的symbol地址去 dsym 文件中 查询,命令如下

$dwarfdump --arch arm64 --lookup 0x00123 MedicalRecordsFolder.app.dSYM/  

就可以定位下来具体的 代码 函数名,所处的文件,行 等信息了

读取 slide 的 API

这个 slide 的计算还是挺 恶心的 ,要 查看 binary image 的到 load address ,还要查看 对用 ELF 中 _TEXT 的 Load Command 虚拟空间范围.

如果 自己写一个 模块 来 收集 NSException 的话 ,大可不必这么繁琐,因为 程序 运行时 有 api 是可以 直接获取这个 binary image 对应的 slide 值的 。

如下:

#import   
void calculate(void) {  
    for (uint32_t i = 0; i < _dyld_image_count(); i++) {  
        if (_dyld_get_image_header(i)->filetype == MH_EXECUTE) {  
             long slide = _dyld_get_image_vmaddr_slide(i);  
            break;  
        }  
    }  
}  

这样 就可以 将 stack address 直接 减去 slide 之后 再 上传到自己的 服务端,岂不是 很完美。

你可能感兴趣的:(iOS,slide,ios,exception,crash-log)