crash之理论分析-iOS崩溃系列之《崩溃日志分析》

崩溃日志分析

通过崩溃日志中的重要线索能够帮助我们迅速定位问题。

崩溃日志结构介绍

分为Header区、Exception Information区、Diagnostic Messages区、Exception Backtrace区、每个线程堆栈区、崩溃线程状态区、二进制文件列表区。

image.png

Header

每个崩溃日志都有Header区，Header区包含了app崩溃时所处的场景，例如：
崩溃日志唯一标识、设备型号、进程号、路径、包名、版本、指令集、前后台、父进程、崩溃时间、程序启动时间、iOS系统版本等。

Incident Identifier: 6156848E-344E-4D9E-84E0-87AFD0D0AE7B
CrashReporter Key:   76f2fb60060d6a7f814973377cbdc866fffd521f
Hardware Model:      iPhone8,1
Process:             TouchCanvas [1052]
Path:                /private/var/containers/Bundle/Application/51346174-37EF-4F60-B72D-8DE5F01035F5/TouchCanvas.app/TouchCanvas
Identifier:          com.example.apple-samplecode.TouchCanvas
Version:             1 (3.0)
Code Type:           ARM-64 (Native)
Role:                Foreground
Parent Process:      launchd [1]
Coalition:           com.example.apple-samplecode.TouchCanvas [1806]
Date/Time:           2020-03-27 18:06:51.4969 -0700
Launch Time:         2020-03-27 18:06:31.7593 -0700
OS Version:          iPhone OS 13.3.1 (17D50)

• Incident Identifier：崩溃日志唯一id
• CrashReporter Key：加过密的设备唯一标识，设备重装系统时该key会被修改
• Hardware Model：设备型号
• Process：app名称（CFBundle Executable值），后面的是进程号
• Path：app在手机硬盘的路径
• Identifier：应用唯一标识（ CFBundleIdentifier ）
• Version：app版本号（CFBundleVersion ）
• AppStoreTools：XCode编译app bitcode和thin app的版本
• AppVariant：一般没啥用，格式 1:iPhone10,6:12.2
• Code Type：CPU指令集
• Role：一般用不着这个字段
• Parent Process：父进程
• Date/Time：崩溃时间
• Launch Time：app启动时间
• OS Version：iOS系统版本

Exception Information
异常信息比较重要，但通常容易被忽略。通过异常信息大概能够断定崩溃是怎么发生的。

Exception Type:  EXC_BREAKPOINT (SIGTRAP)
Exception Codes: 0x0000000000000001, 0x0000000102afb3d0

注意：
这儿的异常信息并不是根据OC或者C++等语言的API得来的，崩溃日志会单独记录OC或C++ API信息。

下面列出了异常信息中比较重要的项，崩溃日志不一定全部包含一下所有项。

• Exception Type：异常类型，杀掉进程的Mach异常名称，括号内代表Unix异常，Mach异常可以映射成Unix信号异常查阅崩溃类型Exception Type
• Exception Codes：就是一个64位异常码
• Exception Subtype：异常子类型
• Exception Message：从异常码提取出的异常信息
• Exception Note：备注信息，用来帮助分析问题。如果这一项是EXC_CORPSE_NOTIFY，那说明这个崩溃不是硬件陷阱导致，也不是因为进程被操作系统杀死，或者进程调用了abort()函数。如果这一项是SIMULATED，那说明这个并不是个崩溃，但是操作系统可能随后就会中断这个进程。如果这一项是NON-FATAL CONDITION，这也不是个崩溃，进程并没有中断，因为它虽然产生了崩溃报告但不是致命的
• Termination Reason：进程中断原因
• Triggered by Thread or Crashed Thread：崩溃所在线程

Diagnostic Messages
诊断信息，并不是所有崩溃日志都包含这项。

当一些框架出现错误时，它可能在崩溃之前，往这个区域写一些日志，举个例子：

Application Specific Information:
BUG IN CLIENT OF LIBDISPATCH: dispatch_sync called on queue already owned by current thread

注意：
Application Specific Information有时候会被省略，因为可能涉及隐私信息泄露。

如果是被watchdog杀掉进程，则会出现这些信息。

Termination Description: SPRINGBOARD, 
    scene-create watchdog transgression: application:667
    exhausted real (wall clock) time allowance of 19.97 seconds 

如何定位watchdog强杀

如果是内存问题，则会出现这些信息。

VM Region Info: 0 is not in any region.  Bytes before following region: 4307009536
      REGION TYPE                      START - END             [ VSIZE] PRT/MAX SHRMOD  REGION DETAIL
      UNUSED SPACE AT START
--->  
      __TEXT                 0000000100b7c000-0000000100b84000 [   32K] r-x/r-x SM=COW  ...pp/MyGreatApp

如何排查内存崩溃问题

Backtraces
堆栈信息。如果崩溃是OC、C++、Swift上层语言引起的，除了堆栈信息还会有Last Exception Backtrace额外信息来帮助定位问题。
如何定位开发语言（OC、C++、Swift）异常

第一行线程名称，注意通过xcode Crashes Organizer工具查看崩溃日志因为隐私原因是没有展示出来的。

Thread 0 name:  Dispatch queue: com.apple.main-thread
Thread 0 Crashed:
0   TouchCanvas                       0x0000000102afb3d0 CanvasView.updateEstimatedPropertiesForTouches(_:) + 62416 (CanvasView.swift:231)
1   TouchCanvas                       0x0000000102afb3d0 CanvasView.updateEstimatedPropertiesForTouches(_:) + 62416 (CanvasView.swift:231)
2   TouchCanvas                       0x0000000102af7d10 ViewController.touchesMoved(_:with:) + 48400 (:0)
3   TouchCanvas                       0x0000000102af80b8 @objc ViewController.touchesMoved(_:with:) + 49336 (:0)
4   UIKitCore                         0x00000001ba9d8da4 forwardTouchMethod + 328
5   UIKitCore                         0x00000001ba9d8e40 -[UIResponder touchesMoved:withEvent:] + 60
6   UIKitCore                         0x00000001ba9d8da4 forwardTouchMethod + 328
7   UIKitCore                         0x00000001ba9d8e40 -[UIResponder touchesMoved:withEvent:] + 60
8   UIKitCore                         0x00000001ba9e6ea4 -[UIWindow _sendTouchesForEvent:] + 1896
9   UIKitCore                         0x00000001ba9e8390 -[UIWindow sendEvent:] + 3352
10  UIKitCore                         0x00000001ba9c4a9c -[UIApplication sendEvent:] + 344
11  UIKitCore                         0x00000001baa3cc20 __dispatchPreprocessedEventFromEventQueue + 5880
12  UIKitCore                         0x00000001baa3f17c __handleEventQueueInternal + 4924
13  UIKitCore                         0x00000001baa37ff0 __handleHIDEventFetcherDrain + 108
14  CoreFoundation                    0x00000001b68a4a00 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__ + 24
15  CoreFoundation                    0x00000001b68a4958 __CFRunLoopDoSource0 + 80
16  CoreFoundation                    0x00000001b68a40f0 __CFRunLoopDoSources0 + 180
17  CoreFoundation                    0x00000001b689f23c __CFRunLoopRun + 1080
18  CoreFoundation                    0x00000001b689eadc CFRunLoopRunSpecific + 464
19  GraphicsServices                  0x00000001c083f328 GSEventRunModal + 104
20  UIKitCore                         0x00000001ba9ac63c UIApplicationMain + 1936
21  TouchCanvas                       0x0000000102af16dc main + 22236 (AppDelegate.swift:12)
22  libdyld.dylib                     0x00000001b6728360 start + 4
Thread 1:
0   libsystem_pthread.dylib           0x00000001b6645758 start_wqthread + 0
Thread 2:
0   libsystem_pthread.dylib           0x00000001b6645758 start_wqthread + 0
...

在线程号之后是栈帧。

• 0：栈帧编号，栈帧都是排好序的，从后执行都先执行进程排序
• TouchCanvas：函数所在的二进制名称
• 0x0000000102afb3d0：正在执行的机器码地址
• CanvasView.updateEstimatedPropertiesForTouche：应用函数
• 62416：函数入口到该函数的offset
• CanvasView.swift:231：如果有对应的dsYM文件，文件名称和函数行号

有时候这个行号和源码行号并不对应：

• 编译器动态创建的代码 compiler-generated
• inline函数

Thread State

这个section会列出崩溃时CPU各寄存器的值。iOS ABI 函数调用规约

Thread 0 crashed with ARM Thread State (64-bit):
    x0: 0x0000000000000001   x1: 0x0000000000000000   x2: 0x0000000000000000   x3: 0x000000000000000f
    x4: 0x00000000000001c2   x5: 0x000000010327f6c0   x6: 0x000000010327f724   x7: 0x0000000000000120
    x8: 0x0000000000000001   x9: 0x0000000000000001  x10: 0x0000000000000001  x11: 0x0000000000000000
   x12: 0x00000001038612b0  x13: 0x000005a102b075a7  x14: 0x0000000000000100  x15: 0x0000010000000000
   x16: 0x00000001c3e6c630  x17: 0x00000001bae4bbf8  x18: 0x0000000000000000  x19: 0x0000000282c14280
   x20: 0x00000001fe64a3e0  x21: 0x4000000281f1df10  x22: 0x0000000000000001  x23: 0x0000000000000000
   x24: 0x0000000000000000  x25: 0x0000000282c14280  x26: 0x0000000103203140  x27: 0x00000001bacf4b7c
   x28: 0x00000001fe5ded08   fp: 0x000000016d311310   lr: 0x0000000102afb3d0
    sp: 0x000000016d311200   pc: 0x0000000102afb3d0 cpsr: 0x60000000
   esr: 0xf2000001  Address size fault

搞明白崩溃线程寄存器状态

Binary Images
列出所有进程加载的二进制包信息。

Binary Images:
0x102aec000 - 0x102b03fff TouchCanvas arm64   /var/containers/Bundle/Application/51346174-37EF-4F60-B72D-8DE5F01035F5/TouchCanvas.app/TouchCanvas
...

• 0x102aec000 - 0x102b03fff：二进制包随机地址
• TouchCanvas：二进制包名
• arm64：CPU指令集
• fe7745ae12db30fa886c8baa1980437a：UUID
• /var/containers/…/TouchCanvas.app/TouchCanvas：二进制包所在disk路径

如何分析崩溃日志

如何查看当前崩溃日志是否被符号化

通过Header信息确定崩溃场景

Ask some questions

• 崩溃只发生在app其中一个版本还是多个版本都出现过？
• 崩溃是否只发生在特定的iOS系统中？
• 崩溃只发生在某个特定设备下还是都有可能，iPad or iPhone？
• 崩溃出现在主bundle还是在app extension？
• 崩溃的包是testflight还是正式包？
• 所有的崩溃都发生在同一个app变体（App Thinning），是否能够重新打出这个app变体的包重现这个崩溃？Appstore connect比Ad Hoc大很多。
• 崩溃发生在具体什么设备型号上？iPhone6、iPhone7？
• 很多用户都遇到了这个崩溃还是说只是特定的小部分人？
• 崩溃时app运行了多久？

通过Exception Information来排查

• Exception Type崩溃类型是什么？
• 哪个线程抛出的异常？
• 看是否有中断原因，对应code代表什么意思？