Windbg系列之定位内存爆高代码

Windbg系列之定位内存爆高代码

• 先写一个模拟程序，将内存拉高

  public class TestService
  {
      public List<byte[]> Datas { get; set; } = new List<byte[]>();
  
      public void Add()
      {
          for (int i = 0; i < 40000; i++)
          {
              Datas.Add(new byte[1024 * 1024]);
          }
      }
  }
  
  internal class Program
  {
      static TestService testService = new TestService();
      static void Main(string[] args)
      {
          Console.WriteLine("Hello, World!");
          testService.Add();
          Debugger.Break();
          Console.ReadLine();
      }
  }
  

• 运行后，内存将持续升高，待内存稳定后，就可以开始我们的分析了。

使用Visual Studio Profiler 来简单查看爆高的原因

• 如果你拥有源码，且有VS开发环境，直接使用VS调试查看内存快照是最直接的方法

• 打开诊断工具

  • 

• 拍摄一个内存快照

  • 

• 分析内存快照

  • 

  • 

  • 发现 TestService 中果然有一个 List<byte[]> 类型的成员 Datas，接下来只要查看 Datas 的所有引用即可

  • 对于自己创建的类型，可以直接在快照中点击查看所有引用

    • 

  Windbg 定位内存爆高原因

  • 但是大多数情况下，我们没有源码，或者在生产环境下无法用vs调试，可以直接对内存高的进程抓取一个dump文件，然后传回自己的电脑分析

  • 使用windbg打开dump文件之后，先用 !dumpheap -stat 查看托管内存信息

    • 
    • 

  • 随便找到一个 byte[] 类型对象，查看它的引用根，这里我们就选最后一个吧: !gcroot 015163100240

    0:011> !gcroot 015163100240
    HandleTable:
        000001474aae13e8 (strong handle)
              -> 01474b800028     System.Object[] 
              -> 01474e009de8     LargeMemLocationSample.TestService 
              -> 01474e009e00     System.Collections.Generic.List<System.Byte[]> 
              -> 014750360780     System.Byte[][] 
              -> 015163100240     System.Byte[] 
    
    Found 1 unique roots.
    

  • 可以看出，这个 byte[] 对象是 TestServcie 的一个 List<byte[]> 属性的成员如果这个时候我们有源码，可以查看 TestService 的引用，如果没有源码，继续使用windbg往下定位

  • 着重看一下这个 01474b800028 System.Object[]，这是一个handle表，代码里所有的引用都是来自 handle 表，要想查找 TestService 的引用，先了解一下 A 和 B 地址的概念

    • 

  • 接下来我们先在 Handle表中寻找内容为B地址的A地址

    0:011> !dumpobj /d 1474b800028
    Name:        System.Object[]
    MethodTable: 00007ffadff6c4d8
    EEClass:     00007ffadff6c440
    Tracked Type: false
    Size:        8184(0x1ff8) bytes
    Array:       Rank 1, Number of elements 1020, Type CLASS (Print Array)
    Fields:
    None
    0:011> s -q 01474b800028 L?0x1ff8 01474e009de8
    00000147`4b801d68  00000147`4e009de8 00000147`4e009790
    

    • !do 1474b800028 是为了查看handle表整个大小是多少
    • s -q 01474b800028 L?0x1ff8 01474e009de8 是在handle表中找b地址
      • s 表示搜索内存
      • -q 表示安静搜索
      • 01474b800028 表示搜索起始地址
      • L?0x1ff8 表示搜索的长度 将会在 [01474b800028, 01474b800028 + 1ff8] 中搜索
      • 01474e009de8 要搜索的内容
    • 可以得出 A 地址为 000001474b801d68

  • 现在我们得到了A地址，接下来就要查找所有引用A地址的地方，使用的方法也很简单、粗暴，搜索所有的内存，查看内容为 000001474b801d68 的地方，然后查看它的反汇编

    0:011> s -q 01474b800028 L?0x1ff8 01474e009de8
    00000147`4b801d68  00000147`4e009de8 00000147`4e009790
    0:011> s -b 0 L?ffffffff`ffffffff 68 1d 80 4b 47 01
    00000147`4b0d197b  68 1d 80 4b 47 01 00 00-48 8b 09 39 09 ff 15 3a  h..KG...H..9...:
    00000147`4b0d1a02  68 1d 80 4b 47 01 00 00-e8 01 e6 e8 ff 90 48 83  h..KG.........H.
    00007ffa`e003197b  68 1d 80 4b 47 01 00 00-48 8b 09 39 09 ff 15 3a  h..KG...H..9...:
    00007ffa`e0031a02  68 1d 80 4b 47 01 00 00-e8 01 e6 e8 ff 90 48 83  h..KG.........H.
    00007ffa`e00be498  68 1d 80 4b 47 01 00 00-01 00 00 00 00 00 00 00  h..KG...........
    

    • 直接从 7ffa 开头的地址看， !ip2md 00007ffae003197b 使用以上命令查找所有的引用之处

    0:011> !ip2md 00007ffa`e003197b
    MethodDesc:   00007ffae00e00d0
    Method Name:          LargeMemLocationSample.Program.Main(System.String[])
    Class:                00007ffae00cfbb8
    MethodTable:          00007ffae00e0108
    mdToken:              0000000006000001
    Module:               00007ffae00be0a0
    IsJitted:             yes
    Current CodeAddr:     00007ffae0031930
    Version History:
      ILCodeVersion:      0000000000000000
      ReJIT ID:           0
      IL Addr:            000001474b212050
         CodeAddr:           00007ffae0031930  (MinOptJitted)
         NativeCodeVersion:  0000000000000000
    Source file:  D:\files\blend\git pros\gitee\blog-codes\dotnet\DebugSamples\LargeMemLocationSample\Program.cs @ 11
    

    • 从结果来看 Program.cs 的第11行，使用了 TestService

      • 

    • 如果没有源码，可先导出module（导出一个dll）再通过 ILSpy 反编译

      0:011> !savemodule 00007ffae00be0a0 d:\test.dll
      3 sections in file
      section 0 - VA=2000, VASize=a70, FileAddr=200, FileSize=c00
      section 1 - VA=4000, VASize=630, FileAddr=e00, FileSize=800
      section 2 - VA=6000, VASize=c, FileAddr=1600, FileSize=200
      

      • 

summary

• 对于内存爆高问题解决方案：
  • 如果有源码有vs环境，直接使用vs profiler 进行分析
  • 如果有源码没有开发环境，使用windbg分析dump文件，定位内存爆高的类型，再用源码查找引用
  • 如果没有源码，使用windbg分析dump文件，定位内存爆高的类型，再用windbg查找引用的函数，再导出dll使用ILSpy反编译查看函数源码