IT博客汇 | 手动解析CrashLog之----原理篇

手动解析CrashLog之----原理篇

王中周发表于 2015-08-10 15:12:49

在上篇文章《手动解析CrashLog之——方法篇》里介绍了手动解析CrashLog的方法，接下来再说说dwarfdump、atos等解析工具是如何从符号表文件中获取到崩溃位置信息的。一切还得从.dSYM符号表文件开始说起。

一、`.dSYM`文件的生成

符号表文件.dSYM实际上是从Mach-O文件中抽取调试信息而得到的文件目录，实际用于保存调试信息的问价是DWARF，其出身可以从苹果员工的文章《Apple’s “Lazy” DWARF Scheme》了解一二。

1、Xcode自动生成

Xcode会在编译工程或者归档时自动为我们生成.dSYM文件，当然我们也可以通过更改Xcode的若干项Build Settings来阻止它那么干。

2、手动生成

另一种方式是通过命令行从Mach-O文件中手工提取，比如：

$ /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/dsymutil /Users/wangzz/Library/Developer/Xcode/DerivedData/YourApp-cqvijavqbptjyhbwewgpdmzbmwzk/Build/Products/Debug-iphonesimulator/YourApp.app/YourApp -o YourApp.dSYM

该方式通过Xcode提供的工具dsymutil，从项目编译结果.app目录下的Mach-O文件中提取出调试符号表文件。实际上Xcode也是通过这种方式来生成符号表文件。

二、`DWARF`简介

DWARF（DebuggingWith Arbitrary Record Formats），是ELF和Mach-O等文件格式中用来存储和处理调试信息的标准格式，.dSYM中真正保存符号表数据的是DWARF文件。DWARF中不同的数据都保存在相应的section（节）中，ELF文件里所有的section名称都以".debug_"开头，如下表所示：

| Section Name         | Contents                                          |
| -------------------- | ------------------------------------------------  |
| .debug_abbrev        | Abbreviations used in the .debug_info section     |
| .debug_aranges       | A mapping between memory address and compilation  |
| .debug_frame         | Call Frame Information                            |
| .debug_info          | The core DWARF data containing DIEs               |
| .debug_line          | Line Number Program                               |
| .debug_loc           | Macro descriptions                                |
| .debug_macinfo       | A lookup table for global objects and functions   |
| .debug_pubnames      | A lookup table for global objects and functions   | 
| .debug_pubtypes      | A lookup table for global types                   |
| .debug_ranges        | Address ranges referenced by DIEs                 |
| .debug_str           | String table used by .debug_info                  |

Mach-O中关于section的命名和ELF稍有区别，把名称前的.换成了_，例如.debug_info变成了_debug_info。

三、section信息提取

保存在DAWARF中的信息是高度压缩的，可以通过dwarfdump命令从中提取出可读信息。前文所述的那些section中，定位CrashLog只需要用到.debug_info和.debug_line。由于解析出来的数据量较大，为了方便查看，就将其保存在文本中。两个section的数据提取方式如下：

.debug_info

$ dwarfdump -e --debug-info YourPath/YourApp.dSYM/Contents/Resources/DWARF > info-e.txt

.debug_line

$ dwarfdump -e --debug-line YourPath/YourApp.dSYM/Contents/Resources/DWARF > line-e.txt

命令中的-e可以增加解析结果的可读性；其它section的提取方式类似，详情请参考dwarfdump命令帮助信息。

四、解析崩溃地址

1、计算崩溃地址对应符号表中的地址

在上篇文章中，介绍了如何根据崩溃地址计算得到对应符号表中的地址，并得到了最终数值：0x52846，接下来我们就通过这个值来介绍dwarfdump、atos等工具是如何解析崩溃日志的。

2、解析过程

.debug_info

.debug_info中最基本的描述单元为DIE（Debug Information Entry），详情请参考DWARF官方网站，首先我们要根据符号表崩溃地址0x52846从.debug_info中取出包含这个地址的DIE单元。为了简单起见，直接贴出了从info-e.txt中取出的对应DIE，其部分内容如下：

0x00062112:     function [99] *
                low pc( 0x000502e0 )
                high pc( 0x00053730 )
                frame base( r7 )
                object pointer( {0x0006212a} )
                name( "-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]" )
                decl file( "/YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m" )
                decl line( 870 )
                prototyped( 0x01 )
                APPLE instruction set architecture( 0x01 )

可以看出，该DIE包含是方法-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]的内容，其地址范围是0x000502e0–0x00053730，我们的目标地址0x52846正是在这个范围内，所以可以判定崩溃发生在该方法的某一行中。

需要指出的是，上面这段DIE是我为了介绍方便直接贴出来的，实际应用的时候需要通过搜索算法找出包含目标符号表崩溃地址（这里是0x52846）的DIE。

从上述DIE中我们可以获取到这些信息：

崩溃所在源码文件：/YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m
发生崩溃的方法：-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]
发生崩溃的方法在源文件中的行号：870

. debug_line

截止目前，我们可以获取到发生了崩溃的方法的相关信息，但要想确定崩溃发生的具体行号，还需要.debug_line的帮助。

.debug_line以一个方法为基本块，急了该方法中每一行对应的符号表地址。通过.debug_info得知崩溃发生的方法地址范围是0x000502e0–0x00053730，通过起始地址0x000502e0在解析. debug_line得到的line-e.txt中直接搜索即可得到崩溃所在方法的. debug_line数据，其中部分内容如下：

0x00000000000502e0    870 /YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m
0x00000000000502e0      0
0x00000000000502f0    872
0x000000000005033c    873
0x0000000000050374    874
0x000000000005039e    875
0x00000000000503c8    876
...
0x0000000000052812    880
0x000000000005283e    881
0x0000000000052846    882
0x00000000000528c8    883
...

. debug_line段的第一行内容标识了该方法的起始符号表地址，行号及方法所在文件路径，通过之前得到的崩溃地址0x52846即可得知崩溃发生在882行。

至此我们已经根据崩溃地址解析出了崩溃发生位置的详细信息：

崩溃所在源码文件：/YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m
发生崩溃的方法：-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]
发生崩溃的方法在源文件中的行号：870
崩溃发生在源文件中得行号：882

以上内容为本人工作学习中所得，如有理解错误之处，还请指出！