教你配置windows上的windbg,linux上的lldb，打入clr內部這一篇就夠了

時間  2020-08-30
標籤 配置 windows windbg linux lldb 打入 clr 內部 一篇 夠了 欄目 Windows 简体版
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一：背景

1. 講故事html

前幾天公衆號裏有位兄弟看了幾篇文章以後，也準備用windbg試試看，結果這一配就花了好幾天，(づ╥﹏╥)づ，我想也有不少躍躍欲試的朋友在配置的時候確定會遇到這樣和那樣的問題，因此我以爲有必要整理一下，讓你們少走彎路。python

二：一些基礎概念

1. 在哪下載linux

如今安裝windbg愈來愈麻煩，還要安裝Windows 10 SDK，不少人就栽在這裏，其實你們能夠直接在網上找一鍵打包的windbg 6.0版本便可，才30多M，調生產調本地都很方便，順帶還能夠練練SOS命令。c++

雲盤：https://pan.baidu.com/s/1VqXVIGVHxAZ***ds1525Jg 提取碼：mahggit

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

2. 版本問題windows

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，以下圖：centos

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3. 其餘的問題服務器

我比較喜歡用64bit程序，因此這裏使用64位的windbg。session

<1> 配置微軟公有符號

符號其實就是pdb文件，咱們在debug模式下編譯項目都會看到這個，它的做用會對dll進行打標，這樣在調試時經過pdb就能看到局部變量，全局變量，行號等等其餘信息，在FCL類庫中的pdb文件就放在微軟的公有服務器上，SRVC:\mysymbolshttp://msdl.microsoft.com/download/symbols。
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<2> 理解sos.dll和clr.dll

不少時候你們都是過後調試，因此須要在生產上抓一個dump文件，爲了將dump文件逆向到clr上的運行時狀態，你必需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，他們一般是在一塊兒的，sos 就是 你 和 clr交互的渠道，不少人都卡在尋找正確版本的sos和clr版本上。。。若是不清楚，我能夠畫張圖。

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有了這個前置基礎，接下來就能夠在windows和centos上進行配置實踐了。。。

三. windows上的 netcore 3.1 配置

爲了演示，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
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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。
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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，須要經過小工具dotnet-sos 本身生成一個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，而後使用 .load 命令把 coreclr 和 sos 加載進去便可。
教你配置windows上的windbg,linux上的lldb，打入clr內部這一篇就夠了

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

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最後咱們抓一下 info 變量在堆上的分佈。

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調試就這麼簡單，但願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，不須要本身去生成sos了，以下代碼所示：

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，那怎麼調試呢？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都不須要你配置，直接使用它生成dump，而後直接調試，方便至極，下面看看怎麼安裝，開兩個terminal，以下代碼：

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

能夠看到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

就這麼簡單，不過這個工具雖好，可是不能調試非託管堆，並且命令也不是太多，固然夠咱們平時用了。

2. 使用linux專屬的lldb調試器

要想實現windbg級別的調試，可使用lldb調試器，這個很是強大，這裏我也來介紹一下吧。

<1> 安裝lldb

lldb是使用C++寫的，也能夠在 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

一陣抽搐後就安裝好了，從下面能夠看到目前版本是3.9.1。

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

<2> 尋找sos.dll

跟windbg同樣，你須要生成一個sos.dll 。。。一樣也是使用 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啓動的時候會自動加載sos.dll 。。。

<3> 使用createdump 生成dump文件

每一個dotnet版本下都有一個createdump程序，能夠用它生成dump文件，具體配置文檔能夠參見：

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)

能夠看到，經過lldb也能夠直接打入clr內部啦。。。

六：總結

我以爲這篇文章確定能給不少朋友節省很多的時間，想起朱一旦的那句話：有錢人的快樂，就是這麼樸實無華且枯燥， 哈哈~~~

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