iOS-crash log 解析 symbol address = stack address - slide 运行时获取slide的api 利用dwarfdump从dsym文件中得到symbol

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-10-17 20:12 15阅读 0赞

## 概述： ##

为什么 crash log 内 Exception Backtrace 部分的地址（stack address）不能从 dsym 文件中查出对应的代码？

因为 ASLR（Address space layout randomization），因为 ASLR 引入了一个 slide （偏移） 。

symbol address = stack address - slide;  
slide 可以在运行时 由 API 获取到

dyld_get_image_vmaddr_slide()

也可以根据运行时的 binary image 和 ELF 文件的 load command 计算的到。

slide = (运行时)load address - (链接时)load address;

注意，如果你没有在运行时用 api 获取slide，那么 binary image 就必须要收集，否则你无法从dsym 文件中解析出符号。

## crash log 文件 ##

这是一个 iOS crash log 文件，为了简洁删除了部分不需要的内容

Incident Identifier: 975CF16A-5259-4DD1-BFDA-D1B155EF5BF0  
    CrashReporter Key:   562a7cefe034ac086cae453c61278cdd9a4b3288  
    Hardware Model:      iPad4,1  
    Process:             MedicalRecordsFolder [382]  
    Path:                /var/mobile/Applications/05C398CE-21E9-43C2-967F-26DD0A327932/MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder  
    Identifier:          com.xingshulin.MedicalRecordIOS  
    Version:             1 (4.14.0)  
    Code Type:           ARM-64 (Native)  
    Parent Process:      launchd [1]  
    
    
    Date/Time:           2015-12-03 19:14:59.921 +0800  
    OS Version:          iOS 7.1.2 (11D257)  
    Report Version:      104  
    
    
    
    
    Exception Type:  EXC_CRASH (SIGABRT)  
    Exception Codes: 0x0000000000000000, 0x0000000000000000  
    Triggered by Thread:  0  
    
    
    Last Exception Backtrace:  
    0   CoreFoundation               0x189127100 __exceptionPreprocess + 132  
    1   libobjc.A.dylib              0x1959e01fc objc_exception_throw + 60  
    2   CoreFoundation               0x189127040 +[NSException raise:format:] + 128  
    3   MedicalRecordsFolder         0x100a8666c 0x10003c000 + 10790508  
    4   libsystem_platform.dylib     0x19614bb0c _sigtramp + 56  
    5   MedicalRecordsFolder         0x1006ef164 0x10003c000 + 7024996  
    6   MedicalRecordsFolder         0x1006e8580 0x10003c000 + 6997376  
    7   MedicalRecordsFolder         0x1006e8014 0x10003c000 + 6995988  
    8   MedicalRecordsFolder         0x1006e7c94 0x10003c000 + 6995092  
    9   MedicalRecordsFolder         0x1006f2460 0x10003c000 + 7038048  
    10  libdispatch.dylib            0x195fb8014 _dispatch_call_block_and_release + 24  
    11  libdispatch.dylib            0x195fb7fd4 _dispatch_client_callout + 16  
    12  libdispatch.dylib            0x195fbe4a8 _dispatch_queue_drain + 640  
    13  libdispatch.dylib            0x195fba4c0 _dispatch_queue_invoke + 68  
    14  libdispatch.dylib            0x195fbf0f4 _dispatch_root_queue_drain + 104  
    15  libdispatch.dylib            0x195fbf4fc _dispatch_worker_thread2 + 76  
    16  libsystem_pthread.dylib      0x19614d6bc _pthread_wqthread + 356  
    17  libsystem_pthread.dylib      0x19614d54c start_wqthread + 4  
    
    
    Thread 0 Crashed:  
    0   libsystem_kernel.dylib        0x00000001960ce58c __pthread_kill + 8  
    1   libsystem_c.dylib             0x0000000196062804 abort + 108  
    2   libc++abi.dylib               0x0000000195288990 abort_message + 84  
    3   libc++abi.dylib               0x00000001952a5c28 default_terminate_handler() + 296  
    4   libobjc.A.dylib               0x00000001959e04d0 _objc_terminate() + 124  
    5   libc++abi.dylib               0x00000001952a3164 std::__terminate(void (*)()) + 12  
    6   libc++abi.dylib               0x00000001952a2d38 __cxa_rethrow + 140  
    7   libobjc.A.dylib               0x00000001959e03a4 objc_exception_rethrow + 40  
    8   CoreFoundation                0x0000000189025e48 CFRunLoopRunSpecific + 572  
    9   GraphicsServices              0x000000018ecb5c08 GSEventRunModal + 164  
    10  UIKit                         0x000000018c156fc0 UIApplicationMain + 1152  
    11  MedicalRecordsFolder          0x000000010018fc70 0x10003c000 + 1391728  
    12  libdyld.dylib                 0x0000000195fd3a9c start + 0  
    
    
    Thread 1:  
    0   libsystem_kernel.dylib        0x00000001960b5aa8 kevent64 + 8  
    1   libdispatch.dylib             0x0000000195fb9998 _dispatch_mgr_thread + 48  
    ....  
    
    
    Thread 0 crashed with ARM Thread State (64-bit):  
        x0: 0x0000000000000000   x1: 0x0000000000000000   x2: 0x0000000000000000   x3: 0xffffffffffffffff  
        x4: 0x0000000000003060   x5: 0x000000016fdc3530   x6: 0x000000000000006e   x7: 0x0000000000000640  
        x8: 0x0000000008000000   x9: 0x0000000004000000  x10: 0x0000000098efe6f7  x11: 0x0000000198efde94  
       x12: 0x000000000000006f  x13: 0x0000000000000000  x14: 0x0000000000000000  x15: 0x000000019607bdcb  
       x16: 0x0000000000000148  x17: 0x004b96d3524ed02c  x18: 0x0000000000000000  x19: 0x0000000000000006  
       x20: 0x0000000198f112a0  x21: 0x434c4e47432b2b00  x22: 0x434c4e47432b2b00  x23: 0x0000000000000001  
       x24: 0x00000001701578c0  x25: 0x0000000000000001  x26: 0x0000000170002ea0  x27: 0x00000001963e1410  
       x28: 0x0000000000000000  fp: 0x000000016fdc34b0   lr: 0x000000019615116c  
        sp: 0x000000016fdc3490   pc: 0x00000001960ce58c cpsr: 0x00000000  
    
    
    
    
    Binary Images:  
    0x10003c000 - 0x100f7bfff MedicalRecordsFolder arm64  <b5ae3570a013386688c7007ee2e73978> /var/mobile/Applications/05C398CE-21E9-43C2-967F-26DD0A327932/MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder  
    0x12007c000 - 0x1200a3fff dyld arm64  <628da833271c3f9bb8d44c34060f55e0> /usr/lib/dyld  
    .......

*  现在来指出其中比较重要的部分

### uuid信息 ###

Incident Identifier: 975CF16A-5259-4DD1-BFDA-D1B155EF5BF0

这行指出文件的 uuid ，根据次 uuid 可确定 dsym 文件是否匹配  
确定方法如下,后面会打印出该 dsym 文件内所有 架构的 uuid ，看一下 是否包含 就知道了

dwarfdump --uuid MedicalRecordsFolder.app.dSYM/

*  arch

arch信息不解释

Code Type:           ARM-64 (Native)

### 异常信息 ###

下面是 异常信息，异常线程 为 thread 0

Exception Type:  EXC_CRASH (SIGABRT)  
    Exception Codes: 0x0000000000000000, 0x0000000000000000  
    Triggered by Thread:  0

### 异常线程函数调用栈 ###

接下来看 抛出异常的线程的函数调用栈信息  
左侧  
第一列，调用顺序  
第二列，对应函数所属的 binary image  
第三列，stack address  
第四列，地址的符号＋偏移的表示法，实质内容跟第三列一样（此列不理解也无影响）

Last Exception Backtrace:  
    0   CoreFoundation                0x189127100 __exceptionPreprocess + 132  
    1   libobjc.A.dylib               0x1959e01fc objc_exception_throw + 60  
    2   CoreFoundation                0x189127040 +[NSException raise:format:] + 128  
    3   MedicalRecordsFolder          0x100a8666c 0x10003c000 + 10790508  
    4   libsystem_platform.dylib      0x19614bb0c _sigtramp + 56  
    5   MedicalRecordsFolder          0x1006ef164 0x10003c000 + 7024996  
    6   MedicalRecordsFolder          0x1006e8580 0x10003c000 + 6997376  
    7   MedicalRecordsFolder          0x1006e8014 0x10003c000 + 6995988  
    8   MedicalRecordsFolder          0x1006e7c94 0x10003c000 + 6995092  
    9   MedicalRecordsFolder          0x1006f2460 0x10003c000 + 7038048  
    10  libdispatch.dylib             0x195fb8014 _dispatch_call_block_and_release + 24  
    11  libdispatch.dylib             0x195fb7fd4 _dispatch_client_callout + 16  
    12  libdispatch.dylib             0x195fbe4a8 _dispatch_queue_drain + 640  
    13  libdispatch.dylib             0x195fba4c0 _dispatch_queue_invoke + 68  
    14  libdispatch.dylib             0x195fbf0f4 _dispatch_root_queue_drain + 104  
    15  libdispatch.dylib             0x195fbf4fc _dispatch_worker_thread2 + 76  
    16  libsystem_pthread.dylib       0x19614d6bc _pthread_wqthread + 356  
    17  libsystem_pthread.dylib       0x19614d54c start_wqthread + 4

我们从 binary image 这列里面可以看出 好多都是 动态库调用，动态库也就是说 这是 sdk 里面的东西，即使出了bug 你也修复不了，所以我们需要关心的就只有

第 3、5、6、7、8、9、这些行 ，只有这行行对应的代码 才是你自己的 创作（我工程名就是MedicalRecordsFolder）

是 函数调用顺序是 从下往上，也就是说 第 3 行对应的函数才是出问题时 正在执行的代码片段。

所以 从 dsym 中找到 第三行对应的 符号信息 才可能定位到 问题代码。

第三行第三列

0x100a8666c ，这是 stack address ，注意是 stack address，如果系统没有 ASLR 的话，用这个 stack address 就能在dsym 中找到对应符号信息，但是事实 iOS是有 ASLR 的 。

## **ASLR** ##

**ASLR** 技术**Address space layout randomization**,ASLR通过将系统可执行程序随机装载到内存里，从而防止缓冲区溢出攻击  
由于 ASLR 的缘故，导致 程序crash后生成的crash log 中的 stack address 与 对应的 symbol address 不一致，有一个偏移量 slide，slide是程序装在时随机生成的随机数。

### **stack address** ###

： 程序运行时线程栈中 所有 函数调用的地址

### **symble address** ###

： dsym文件中函数符号对应的地址，用此地址 在 dsym 文件中可以 查出对应的 符号信息。

无 ASLR 机制时 stack address 等于symble address 。

### **slide** ###

在ASLR机制下每次启动APP 装在之前 ，会在连接时指定的 进程空间上 加上一个随意的 偏移量，这个偏移量就是 slide。

很简单 **symble address ＝ stack address －slide；**

但是这个 slide 每次 启动 程序都不同，如何 知道 当时启动时 slide 的值呢 ？ 带着疑问继续吧

## **Load Command** ##

一个 iOS 程序编译链接完之后，生成一个 ELF 二进制文件（也就是程序运行时的映射文件），该文件的详细格式不再赘述，这里只强调一个 segment \_TEXT

下面是 使用 otool 工具查看到的 MedicalRecordsFolder（我的程序）的 加载命令 。

$otool -l MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder   
    MedicalRecordsFolder.app/MedicalRecordsFolder:  
    Load command 0  
          cmd LC_SEGMENT_64  
      cmdsize 72  
      segname __PAGEZERO  
       vmaddr 0x0000000000000000  
       vmsize 0x0000000100000000  
      fileoff 0  
     filesize 0  
      maxprot 0x00000000  
     initprot 0x00000000  
       nsects 0  
        flags 0x0  
    Load command 1  
          cmd LC_SEGMENT_64  
      cmdsize 792  
      segname __TEXT  
       vmaddr 0x0000000100000000  
       vmsize 0x000000000000c000  
      fileoff 0  
     filesize 49152  
      maxprot 0x00000005  
     initprot 0x00000005  
       nsects 9  
        flags 0x0  
    
    
    ……  
    
    
    Load command 2  
          cmd LC_SEGMENT_64  
      cmdsize 1352  
      segname __DATA  
       vmaddr 0x000000010000c000  
       vmsize 0x0000000000004000  
      fileoff 49152  
     filesize 16384  
      maxprot 0x00000003  
     initprot 0x00000003  
       nsects 16  
        flags 0x0  
    
    
    ……  
    
    
    Load command 3  
          cmd LC_SEGMENT_64  
      cmdsize 72  
      segname __LINKEDIT  
       vmaddr 0x0000000100010000  
       vmsize 0x000000000000c000  
      fileoff 65536  
     filesize 35056  
      maxprot 0x00000001  
     initprot 0x00000001  
       nsects 0  
        flags 0x0

*  \_TEXT 段的加载命令如下，可知到映射文件中segment \_TEXT 对应的 虚拟地址空间从 0x0000000100000000 开始 。

segname __TEXT  
       vmaddr 0x0000000100000000  
       vmsize 0x000000000000c000  
      fileoff 0  
     filesize 49152

segname \_\_TEXT 就是代码段，也就是说所有的二进制指令

**没有 ASLR机制时：**

加载时 装载器会将此 ELF 文件的 前 **49152 （offset 0 ，filesize 49152）**个字节**（因为 offset 0 ，filesize 49152）**映射到 进程空间以 **0x0000000100000000** 开始的一块虚拟内存空间里.

**有ASLR 机制时：**

加载时 装载器会将此 ELF 文件的 前 **49152 （offset 0 ，filesize 49152）**个字节**（因为 offset 0 ，filesize 49152）**映射到 进程空间以 **0x0000000100000000 （+slide）**开始的一块虚拟内存空间里.

所以 ： 如果没有 ASLR 机制，那么运行时的内存布局 就和 Load command 中指定的布局一致，也就意味着stack address和 symbol address 一致

有 ASLR 的情况也不复杂，只是 加了一个 随意的偏移量 slide

## **binary image** ##

程序运行时 的 映射 信息，

Binary Images:  
    0x10003c000 - 0x100f7bfff MedicalRecordsFolder arm64  <b5ae3570a013386688c7007ee2e73978> /var/.../MedicalRecordsFolder  
    0x12007c000 - 0x1200a3fff dyld arm64  <628da833271c3f9bb8d44c34060f55e0> /usr/lib/dyld

左侧

第一列，虚拟地址空间区块

第二列，映射文件 名

第三列，uuid吧，还不知道,以后再补上

第四列，映射文件路径

## **计算 slide 和 symbol address** ##

在 **binary image** 第一行可以看出 进程空间的 0x10003c000 - 0x100f7bfff 这个区域 在运行时被映射为 MedicalRecordsFolder 内的内容，也就是我们的 ELF 文件。

注意这个 区域起始地址 为 0x10003c000

而我们在 **Load Command** 中看到的却是 0x0000000100000000

segname __TEXT  
       vmaddr 0x0000000100000000  
       vmsize 0x000000000000c000

显而易见：

slide = 0x10003c000 - 0x100000000  
= 0x3c000;

**symbol address = stack address - slide;**

stack address 在crash log 中已经找到了。

用的到的symbol地址去 dsym 文件中 查询，命令如下

$dwarfdump --arch arm64 --lookup 0x00123 MedicalRecordsFolder.app.dSYM/

就可以定位下来具体的 代码 函数名，所处的文件，行 等信息了

## 读取 slide 的 API ##

这个 slide 的计算还是挺 恶心的 ，要 查看 binary image 的到 load address ，还要查看 对用 ELF 中 \_TEXT 的 Load Command 虚拟空间范围.

如果 自己写一个 模块 来 收集 NSException 的话 ，大可不必这么繁琐，因为 程序 运行时 有 api 是可以 直接获取这个 binary image 对应的 slide 值的 。

如下：

#import <mach-o/dyld.h>  
    void calculate(void) {  
        for (uint32_t i = 0; i < _dyld_image_count(); i++) {  
            if (_dyld_get_image_header(i)->filetype == MH_EXECUTE) {  
                 long slide = _dyld_get_image_vmaddr_slide(i);  
                break;  
            }  
        }  
    }

这样 就可以 将 stack address 直接 减去 slide 之后 再 上传到自己的 服务端，岂不是 很完美。