windows上的windbg,linux上的lldb

一：背景

1. 講故事

前幾天公眾號里有位兄弟看了幾篇文章之后，也准備用windbg試試看，結果這一配就花了好幾天，(づ╥﹏╥)づ，我想也有很多躍躍欲試的朋友在配置的時候肯定會遇到這樣和那樣的問題，所以我覺得有必要整理一下，讓大家少走彎路。

二：一些基礎概念

1. 在哪下載

現在安裝windbg越來越麻煩，還要安裝Windows 10 SDK，很多人就栽在這里，其實大家可以直接在網上找一鍵打包的windbg 6.0版本即可，才30多M，調生產調本地都很方便，順帶還可以練練SOS命令。

雲盤：https://pan.baidu.com/s/1VqXVIGVHxAZVPNds1525Jg 提取碼：mahg

外網：http://www.33lc.com/soft/96743.html

2. 版本問題

解壓打開會有一個x64和x86文件夾，很顯然，32位的程序用x86下的windbg調試，64位的程序用x64的windbg調試，如下圖：

3. 其他的問題

我比較喜歡用64bit程序，所以這里使用64位的windbg。

<1> 配置微軟公有符號

符號其實就是pdb文件，我們在debug模式下編譯項目都會看到這個，它的作用會對dll進行打標，這樣在調試時通過pdb就能看到局部變量，全局變量，行號等等其他信息，在FCL類庫中的pdb文件就放在微軟的公有服務器上，SRV*C:\mysymbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols。

<2> 理解sos.dll和clr.dll

很多時候大家都是事后調試，所以需要在生產上抓一個dump文件，為了將dump文件逆向到clr上的運行時狀態，你必須要尋找到當時運行程序clr版本，同時也要找到對應clr版本的sos.dll，他們通常是在一起的，sos 就是 你 和 clr交互的渠道，很多人都卡在尋找正確版本的sos和clr版本上。。。如果不清楚，我可以畫張圖。

有了這個前置基礎，接下來就可以在windows和centos上進行配置實踐了。。。😄😄😄

三. windows上的 netcore 3.1 配置

為了演示，我先上一段簡單的代碼：

        static void Main(string[] args) { var info = "hello world!"; Console.WriteLine(info); Console.ReadLine(); } 

1. 尋找clr.dll

在netcore中，clr的名字變成了 coreclr.dll，路徑： C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\3.1.3

2. 尋找sos.dll

netcore3.0開始，sos就沒有放在版本號文件下了，詳見 SOS_README.md 內容。

SOS and other diagnostic tools now ship of band and work with any version of the .NET Core runtime. SOS has moved to the diagnostics repo here: https://github.com/dotnet/diagnostics.git. Instructions to install SOS: https://github.com/dotnet/diagnostics#installing-sos. 

看了上面文檔，大概意思就是說老版本的windbg，需要通過小工具dotnet-sos 自己生成一個sos.dll，那就按照文檔來吧

PS C:\WINDOWS\system32> dotnet tool install -g dotnet-sos
You can invoke the tool using the following command: dotnet-sos Tool 'dotnet-sos' (version '3.1.122203') was successfully installed. PS C:\WINDOWS\system32> dotnet-sos install Installing SOS to C:\Users\hxc\.dotnet\sos from C:\Users\hxc\.dotnet\tools\.store\dotnet-sos\3.1.122203\dotnet-sos\3.1.122203\tools\netcoreapp2.1\any\win-x64 Installing over existing installation... Creating installation directory... Copying files... Execute '.load C:\Users\hxc\.dotnet\sos\sos.dll' to load SOS in your Windows debugger. Cleaning up... SOS install succeeded PS C:\WINDOWS\system32> 

仔細看輸出，sos.dll 已經生成好了，接下來在任務管理器中生成一個dump文件，然后使用 .load 命令把 coreclr 和 sos 加載進去即可。

.load C:\Users\hxc\.dotnet\sos\sos.dll
.load C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\3.1.3\coreclr.dll 

最后我們抓一下 info 變量在堆上的分布。

0:000> ~0s ntdll!ZwReadFile+0x14: 00007ff8`3228aa64 c3 ret 0:000> !clrstack -l OS Thread Id: 0x41d4 (0) 000000246097EA40 00007FFF89C50F97 Error: Fail to initialize CoreCLR 80131022 ConsoleApp5.Program.Main(System.String[]) LOCALS: 0x000000246097EA68 = 0x0000021d8141aba8 0:000> !do 0x0000021d8141aba8 Name: System.String MethodTable: 00007fff89cd1e18 EEClass: 00007fff89cc2128 Size: 46(0x2e) bytes File: C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\3.1.3\System.Private.CoreLib.dll String: hello world! Fields: MT Field Offset Type VT Attr Value Name 00007fff89c1b1e8 4000242 8 System.Int32 1 instance 12 _stringLength 00007fff89c18000 4000243 c System.Char 1 instance 68 _firstChar 00007fff89cd1e18 4000244 110 System.String 0 static 0000021d81411360 Empty 

好了，windows上的netcore調試就這么簡單，希望這些配置能節省您的時間。

四. windows 上的 netframework 配置

framework程序比netcore配置要方便的多，不需要自己去生成sos了，如下代碼所示：

 

64位程序加載路徑 .load C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\sos.dll .load C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\clr.dll 32位程序加載路徑 .load C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\sos.dll .load C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\clr.dll 

五. centos 上的 netcore 3.1 配置

首先要明白，對於linux內核windbg就失效了，那怎么調試呢？ 有兩種方式。

1. 使用netcore內置的dotnet-dump 小工具

這個工具🐮👃的地方在於，sos和clr都不需要你配置，直接使用它生成dump，然后直接調試，方便至極，下面看看怎么安裝，開兩個terminal，如下代碼：

terminal 1: [root@10-25-198-96 data]# dotnet build [root@10-25-198-96 netcoreapp3.1]# dotnet data.dll hello world terminal 2: [root@10-25-198-96 cs2]# ps -ef | grep dotnet root 31555 31247 0 22:28 pts/0 00:00:00 dotnet cs2.dll root 32112 31995 0 22:29 pts/2 00:00:00 grep --color=auto dotnet [root@10-25-198-96 cs2]# dotnet tool install -g dotnet-dump You can invoke the tool using the following command: dotnet-dump Tool 'dotnet-dump' (version '3.1.122203') was successfully installed. [root@10-25-198-96 cs2]# export PATH=$PATH:$HOME/.dotnet/tools [root@10-25-198-96 cs2]# dotnet-dump collect --process-id 31555 Writing full to /cs2/core_20200508_223204 Complete 

可以看到dump文件已經好了 /cs2/core_20200508_223204 ，接下來用 dotnet-dump 對dump文件調試。

[root@10-25-198-96 cs2]# dotnet-dump analyze /cs2/core_20200508_223204 Loading core dump: /cs2/core_20200508_223204 ... Ready to process analysis commands. Type 'help' to list available commands or 'help [command]' to get detailed help on a command. Type 'quit' or 'exit' to exit the session. > clrstack -l OS Thread Id: 0x7b43 (0) Child SP IP Call Site 00007FFDFCABF2D0 00007fb0397af7fd [InlinedCallFrame: 00007ffdfcabf2d0] Interop+Sys.ReadStdin(Byte*, Int32) 00007FFDFCABF2D0 00007fafbebbb4db [InlinedCallFrame: 00007ffdfcabf2d0] Interop+Sys.ReadStdin(Byte*, Int32) 00007FFDFCABF2C0 00007FAFBEBBB4DB ILStubClass.IL_STUB_PInvoke(Byte*, Int32) 00007FFDFCABF9D0 00007FAFBECF844D System.Console.ReadLine() 00007FFDFCABF9E0 00007FAFBEBB037D cs2.Program.Main(System.String[]) [/cs2/Program.cs @ 13] LOCALS: 0x00007FFDFCABF9F0 = 0x00007faf980081d8 00007FFDFCABFD08 00007fb037fc0f7f [GCFrame: 00007ffdfcabfd08] 00007FFDFCAC01F0 00007fb037fc0f7f [GCFrame: 00007ffdfcac01f0] > dumpobj 0x00007faf980081d8 Name: System.String MethodTable: 00007fafbec30f90 EEClass: 00007fafbeb9e1b0 Size: 44(0x2c) bytes File: /usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/3.1.3/System.Private.CoreLib.dll String: hello world Fields: MT Field Offset Type VT Attr Value Name 00007fafbec2a0e8 400022a 8 System.Int32 1 instance 11 _stringLength 00007fafbec26f00 400022b c System.Char 1 instance 68 _firstChar 00007fafbec30f90 400022c 108 System.String 0 static 00007faf97fff360 Empty > 

就這么簡單，不過這個工具雖好，但是不能調試非托管堆，而且命令也不是太多，當然夠我們平時用了。

2. 使用linux專屬的lldb調試器

要想實現windbg級別的調試，可以使用lldb調試器，這個非常強大，這里我也來介紹一下吧。

<1> 安裝lldb

lldb是使用C++寫的，也可以在 https://github.com/dotnet/diagnostics/blob/master/documentation/building/linux-instructions.md 尋找安裝辦法。

sudo yum install centos-release-SCL epel-release
sudo yum install cmake cmake3 gcc gcc-c++ gdb git libicu libunwind make python27 tar wget which zip
cd $HOME
git clone https://github.com/dotnet/diagnostics.git $HOME/diagnostics/documentation/lldb/centos7/build-install-lldb.sh 

一陣抽搐后就安裝好了，從下面可以看到目前版本是3.9.1。

[root@10-25-198-96 cs2]# lldb -v lldb version 3.9.1 ( revision ) 

<2> 尋找sos.dll

跟windbg一樣，你需要生成一個sos.dll 。。。 同樣也是使用 dotnet-sos 生成。

[root@10-25-198-96 cs2]# dotnet tool install -g dotnet-sos You can invoke the tool using the following command: dotnet-sos Tool 'dotnet-sos' (version '3.1.122203') was successfully installed. [root@10-25-198-96 cs2]# dotnet-sos install Installing SOS to /root/.dotnet/sos from /root/.dotnet/tools/.store/dotnet-sos/3.1.122203/dotnet-sos/3.1.122203/tools/netcoreapp2.1/any/linux-x64 Installing over existing installation... Creating installation directory... Copying files... Updating existing /root/.lldbinit file - LLDB will load SOS automatically at startup Cleaning up... SOS install succeeded 

從上面信息看，sos 是安裝在 /root/.dotnet/sos 目錄下，同時也看到在lldb啟動的時候會自動加載sos.dll 。。。

<3> 使用createdump 生成dump文件

每個dotnet版本下都有一個createdump程序，可以用它生成dump文件，具體配置文檔可以參見：

https://github.com/dotnet/diagnostics/blob/master/documentation/debugging-coredump.md

https://github.com/dotnet/runtime/blob/master/docs/design/coreclr/botr/xplat-minidump-generation.md#configurationpolicy

[root@10-25-198-96 cs2]# ps -ef | grep dotnet root 31555 31247 0 22:28 pts/0 00:00:00 dotnet cs2.dll root 32112 31995 0 22:29 pts/2 00:00:00 grep --color=auto dotnet [root@10-25-198-96 cs2]# find / -name createdump /usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/3.1.3/createdump [root@10-25-198-96 3.1.3]# ./createdump 31555 -f /lldb/test.dump Writing minidump with heap to file /lldb/test.dump Written 84692992 bytes (20677 pages) to core file [root@10-25-198-96 3.1.3]# lldb --core /lldb/test.dump (lldb) target create --core "/lldb/test.dump" Core file '/lldb/test.dump' (x86_64) was loaded. (lldb) clrstack -l OS Thread Id: 0x7b43 (1) 00007FFDFCABF9E0 00007FAFBEBB037D cs2.Program.Main(System.String[]) [/cs2/Program.cs @ 13] LOCALS: 0x00007FFDFCABF9F0 = 0x00007faf980081d8 00007FFDFCABFD08 00007fb037fc0f7f [GCFrame: 00007ffdfcabfd08] 00007FFDFCAC01F0 00007fb037fc0f7f [GCFrame: 00007ffdfcac01f0] (lldb) dumpobj 0x00007faf980081d8 Name: System.String MethodTable: 00007fafbec30f90 EEClass: 00007fafbeb9e1b0 Size: 44(0x2c) bytes File: /usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/3.1.3/System.Private.CoreLib.dll String: hello world Fields: MT Field Offset Type VT Attr Value Name 00007fafbec2a0e8 400022a 8 System.Int32 1 instance 11 _stringLength 00007fafbec26f00 400022b c System.Char 1 instance 68 _firstChar 00007fafbec30f90 400022c 108 System.String 0 static 00007faf97fff360 Empty (lldb) 

可以看到，通過lldb也可以直接打入clr內部啦。。。

六： 總結

我覺得這篇文章肯定能給很多朋友節省不少的時間，想起朱一旦的那句話：有錢人的快樂，就是這么朴實無華且枯燥， 哈哈~~~

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感謝 龍式坦克 的提醒：

現在大家基本上都是64bit的機器，你的默認任務管理器也是64位，如果你要抓上面32位程序的dump文件，需要啟用32位程序管理器。

路徑： C:\Windows\SysWOW64\taskmgr.exe

都說 虎牙直播 是使用 netcore 寫的，可以用windbg去玩玩它。

不過有點奇怪的是，在我的機器上默認跑的是netframework4.5版本。

0:000> !dumpdomain 007b6bb8 -------------------------------------- Domain 1: 007b6bb8 LowFrequencyHeap: 007b7024 HighFrequencyHeap: 007b7070 StubHeap: 007b70bc Stage: OPEN SecurityDescriptor: 007b7df8 Name: HuyaClient.exe Assembly: 007eb870 [C:\Program Files (x86)\HuyaLive\HuyaClient\Net45\HuyaClient.exe] ClassLoader: 007eb928 SecurityDescriptor: 007ecaa0 Module Name 008a403c C:\Program Files (x86)\HuyaLive\HuyaClient\Net45\HuyaClient.exe Assembly: 007ea848 [C:\WINDOWS\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\PresentationFramework\v4.0_4.0.0.0__31bf3856ad364e35\PresentationFramework.dll] ClassLoader: 007f0eb8 SecurityDescriptor: 007ec990 Module Name 5d8b1000 C:\WINDOWS\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\PresentationFramework\v4.0_4.0.0.0__31bf3856ad364e35\PresentationFramework.dll 

這里面更多的秘密，期待您的挖掘。。。。