一：背景

1. 講故事

當 .NET程序 在Linux上崩潰時，我們可以配置一些參考拿到對應程序的core文件，拿到core文件后用windbg打開，往往會看到這樣的一句信息 Signal SIGABRT code SI_USER (Sent by kill, sigsend, raise)，參考如下：

(1.1d): Signal SIGABRT code SI_USER (Sent by kill, sigsend, raise)
libc_so!wait4+0x57:
00007fbd`09313c17 483d00f0ffff    cmp     rax,0FFFFFFFFFFFFF000h
0:023> ? 1d
Evaluate expression: 29 = 00000000`0000001d
0:023> ~29s
*** WARNING: Unable to verify timestamp for libSystem.Native.so
libc_so!read+0x4c:
00007fbd`0933829c 483d00f0ffff    cmp     rax,0FFFFFFFFFFFFF000h

從字面上看是 kill,sigsend,raise 發出了攜帶 SI_USER 代碼的 SIGABRT 信號，看起來和Linux信號機制有關，那具體是什么意思呢？這就是本篇和大家詳聊的。

二：Linux 信號機制

1. 信號機制簡介

簡單的說Linux信號是一種進程間通信機制，大概可以做三件事情。

• 通知進程發生了某種事件，比如：段錯誤。
• 允許進程間發送簡單的消息。
• 控制進程行為，比如：終止、暫停、繼續等。

在 linux 上有60多個信號，默認能產生core文件的有11個，這也是我們最關心的，整理成表格如下：

信號名稱	信號編號	說明
SIGQUIT	3	通常由 Ctrl+\ 觸發
SIGILL	4	非法指令
SIGABRT	6	由 abort() 函數產生
SIGFPE	8	浮點異常
SIGSEGV	11	段錯誤（非法內存訪問）
SIGBUS	7	總線錯誤（內存訪問對齊問題等）
SIGSYS	31	錯誤的系統調用
SIGTRAP	5	跟蹤/斷點陷阱
SIGXCPU	24	超出 CPU 時間限制
SIGXFSZ	25	超出文件大小限制
SIGEMT	7	EMT 指令（某些架構）

有了這些基礎之后就可以解讀 Signal SIGABRT code SI_USER (Sent by kill, sigsend, raise) 這句話了。

1) SIGABRT

全稱 signal abort ，是一種能產生 core 的信號。

2) SI_USER

在 linux 源碼中有這樣一句代碼(type == PIDTYPE_PID) ? SI_TKILL : SI_USER，參考如下：

static void prepare_kill_siginfo(int sig, struct kernel_siginfo *info,enum pid_type type)
{clear_siginfo(info);info->si_signo = sig;info->si_errno = 0;info->si_code = (type == PIDTYPE_PID) ? SI_TKILL : SI_USER;info->si_pid = task_tgid_vnr(current);info->si_uid = from_kuid_munged(current_user_ns(), current_uid());
}

代碼中的 kernel_siginfo.si_code 字段用來表示信號的來源，比如說 SI_USER 表示信號來源于用戶進程，而后者的 SI_TKILL 表示信號來源于 tgkill,tkill 系統調用。

3) kill,sigsend,raise

熟悉 linux 的朋友應該對 kill 和 raise 方法非常熟悉，畢竟他們遵守 POSIX 標準，至于他們有什么區別，看簽名就知道了。。。

/* Raise signal SIG, i.e., send SIG to yourself.  */
extern int raise (int __sig) __THROW;/* Send signal SIG to process number PID.  If PID is zero,send SIG to all processes in the current process's process group.If PID is < -1, send SIG to all processes in process group - PID.  */
#ifdef __USE_POSIX
extern int kill (__pid_t __pid, int __sig) __THROW;
#endif /* Use POSIX.  */

相比前面的函數，這個 sigsend 就不是 POSIX 標準了，只在部分Unix上可用，比如 Solaris，SunOS，不過功能還是很強大的，不僅可以指定 pid，還可以指定 pidgroup 以及 user 來批量的 kill 進程，這里做個了解即可，簽名如下：

int sigsend(idtype_t idtype, id_t id, int sig);

這些信息匯總之后更準確的意思就是：你的程序可能調用了 kill(SIGABRT) ,raise(SIGABRT)，abort 引發的程序崩潰，那是不是這樣的呢？可以用 windbg 的 ~* k 觀察每個線程的調用棧，最終還真給找到了。

0:023> k# Child-SP          RetAddr               Call Site
00 00007fbd`03c62a70 00007fbd`090bf635     libc_so!wait4+0x57
01 00007fbd`03c62aa0 00007fbd`090c0580     libcoreclr!PROCCreateCrashDump+0x275 [/__w/1/s/src/coreclr/pal/src/thread/process.cpp @ 2307] 
02 00007fbd`03c62b00 00007fbd`090be22f     libcoreclr!PROCCreateCrashDumpIfEnabled+0x770 [/__w/1/s/src/coreclr/pal/src/thread/process.cpp @ 2524] 
03 00007fbd`03c62b90 00007fbd`090be159 (T) libcoreclr!PROCAbort+0x2f [/__w/1/s/src/coreclr/pal/src/thread/process.cpp @ 2555] 
04 (Inline Function) --------`-------- (T) libcoreclr!PROCEndProcess+0x7c [/__w/1/s/src/coreclr/pal/src/thread/process.cpp @ 1352] 
05 00007fbd`03c62bb0 00007fbd`08db667f (T) libcoreclr!TerminateProcess+0x84 [/__w/1/s/src/coreclr/pal/inc/pal_mstypes.h @ 1249] 
...
09 00007fbd`03c63950 00007fbd`08d4524e     libcoreclr!UMEntryThunk::Terminate+0x38 [/__w/1/s/src/coreclr/inc/clrtypes.h @ 260] 
0a (Inline Function) --------`--------     libcoreclr!InteropSyncBlockInfo::FreeUMEntryThunk+0x24 [/__w/1/s/src/coreclr/vm/syncblk.cpp @ 119] 
19 00007fbd`03c63e30 00007fbd`092c91f5     libcoreclr!CorUnix::CPalThread::ThreadEntry+0x1fe [/__w/1/s/src/coreclr/pal/inc/pal.h @ 1763] 
1a 00007fbd`03c63ee0 00007fbd`09348b00     libc_so!pthread_condattr_setpshared+0x515
1b 00007fbd`03c63f80 ffffffff`ffffffff     libc_so!_clone+0x40
1c 00007fbd`03c63f88 00000000`00000000     0xffffffff`ffffffff

在上面的代碼中我們看到了 libcoreclr!PROCAbort 函數，在 coreclr 中方法定義如下：

/*++
Function:PROCAbort()Aborts the process after calling the shutdown cleanup handler. This functionshould be called instead of calling abort() directly.Parameters:signal - POSIX signal numberDoes not return
--*/
PAL_NORETURN
VOID
PROCAbort(int signal)
{// Do any shutdown cleanup before aborting or creating a core dumpPROCNotifyProcessShutdown();PROCCreateCrashDumpIfEnabled(signal);// Restore the SIGABORT handler to prevent recursionSEHCleanupAbort();// Abort the process after waiting for the core dump to completeabort();
}VOID PROCCreateCrashDumpIfEnabled(int signal, siginfo_t* siginfo, bool serialize)
{// If enabled, launch the create minidump utility and wait until it completesif (!g_argvCreateDump.empty()){std::vector<const char*> argv(g_argvCreateDump);...}
}

卦中的代碼邏輯非常清楚，在 abort 退出之前，先通過 PROCCreateCrashDumpIfEnabled(signal) 方法踩了一個dump，也就是說 dump 中看到的信息就是用他來填充的，可以觀察 libcoreclr!g_argvCreateDump 全局變量，參考如下：

0:023> x libcoreclr!*g_argvCreateDump*
00007fbd`09192360 libcoreclr!g_argvCreateDump = {size=8}
0:023> dx -r1 (*((libcoreclr!std::vector<const char *, std::allocator<const char *> > *)0x7fbd09192360))
(*((libcoreclr!std::vector<const char *, std::allocator<const char *> > *)0x7fbd09192360))                 : {size=8} [Type: std::vector<const char *, std::allocator<const char *> >][<Raw View>]     [Type: std::vector<const char *, std::allocator<const char *> >][size]           : 8[capacity]       : 8[0]              : 0x5555b5d71140 : "/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/8.0.15/createdump" [Type: char *][1]              : 0x7fbd08b61d8f : "--name" [Type: char *][2]              : 0x7ffd1b7e1cec : "/db/xxxx/crash.dmp" [Type: char *][3]              : 0x7fbd08b6ce5f : "--full" [Type: char *][4]              : 0x7fbd08b4c7ee : "--diag" [Type: char *][5]              : 0x7fbd08b58630 : "--crashreport" [Type: char *][6]              : 0x5555b5dd7230 : "1" [Type: char *][7]              : 0x0 [Type: char *]

2. C代碼眼見為實

為了能夠讓大家有一個更加貼切的眼見為實，我們用 C 代碼親自演示一下，為產生 core 文件，配置如下：

root@ubuntu2404:/data2# ulimit -c unlimited 
root@ubuntu2404:/data2# echo /data2/core-%e-%p-%t  | sudo tee /proc/sys/kernel/core_pattern
/data2/core-%e-%p-%t

配置好之后，大家可以使用 abort,kill,raise 這三個方法的任何一個，這里我就用 kill 來演示吧。

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>void sig_handler(int signo, siginfo_t *info, void *context)
{fprintf(stderr, "Received signal: %d (sent by PID: %d, UID: %d)\n",signo, info->si_pid, info->si_uid);
}int main()
{struct sigaction sa;sa.sa_sigaction = sig_handler;sa.sa_flags = SIGABRT;sigemptyset(&sa.sa_mask);if (sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL) == -1){perror("sigaction");return 1;}printf("My PID: %d\n", getpid());printf("Press Enter to send SIGABRT to myself...\n");getchar();kill(getpid(), SIGABRT);  // 第一種方式// raise(SIGABRT);        // 第二種方式//  abort();              //第三方方式printf("This line may not be reached.\n");return 0;
}

ternimal 如下：

root@ubuntu2404:/data2# ./app
My PID: 7403
Press Enter to send SIGABRT to myself...Aborted (core dumped)
root@ubuntu2404:/data2# 
root@ubuntu2404:/data2# ls -lh
total 160K
-rwxr-xr-x 1 root root  21K May 27 10:25 app
-rw-r--r-- 1 root root  813 May 27 10:25 app.c
-rw------- 1 root root 432K May 27 10:25 core-app-7403-1748312729

用 windbg 打開 core-app-7403-1748312729 文件，熟悉的畫面又回來了，哈哈。截圖如下：

三：總結

要分析linux 上的.NET程序崩潰，理解Linux信號機制是一個必須要過的基礎，調試之路艱難哈。。。