Linux 上的 .NET 如何自主生成 Dump - 一线码农

1. 讲故事

前几天微信上有位朋友找到我，说他程序的 线程数 会偶发性瞬时飙高，让我看下大概是什么原因，截图如下：

如果这种问题每天都会出现，比较好的做法就是用 dotnet-trace 捕获 ThreadCreated 事件，但可气的是朋友说大概一个月发生次把，这种情况下用 dotnet-trace 持续监视就没必要了，弄不好把硬盘给爆掉了。

那怎么办呢？还能怎么办，借助第三方工具 来生成dump，比如 procdump，dotnet-dump 等等，但这里又有限制了，很多人不愿意在docker中再开启一个进程，希望让程序自己生成dump，这个其实能理解，很多商业化工具都具有 crash dump 的功能，比如：腾讯会议，有道字典 等等，本篇就来聊一聊如何自主生成 dump。

二：如何自主生成 dump

1. Windows 平台上如何自主

熟悉 Windows 平台的朋友都知道，在 Win32 API 中有一个 MiniDumpWriteDump 的方法声明，方法实现是在 dbghelp.dll中，而且 dbghelp 是操作系统自带的，有了这些知识，我们可以将 dbghelp.lib 静态链接过来生成dump，参考代码如下：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <minidumpapiset.h>
#include "Dbghelp.h"
#pragma comment(lib, "dbghelp.lib")

int main()
{
	//1. 创建文件
	HANDLE hFile = CreateFile(L"D:\\testdump\\MiniDump.dmp", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL,
		CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

	MiniDumpWriteDump(GetCurrentProcess(), GetCurrentProcessId(), hFile, MiniDumpWithFullMemory, NULL,
		NULL, NULL);

	CloseHandle(hFile);
}

将程序跑起来后，就会生成一个 dump 文件。

这里简单提醒一下，默认用的 dbghelp.dll 是 Windows 系统目录下的，版本比较老，新功能可能不支持，如果我想用新版本的 dbghelp.dll 去哪里找呢？

其实有一个快捷途径，就是windbg 的安装目录下都会有最新的 dbghelp.dll，可以用 .chain 去寻找。

0:000> .chain
Extension DLL chain:
    dbghelp: image 10.0.25877.1004, API 10.0.6, 
        [path: C:\Program Files\WindowsApps\Microsoft.WinDbg_1.2306.14001.0_x64__8wekyb3d8bbwe\amd64\dbghelp.dll]
    exts: image 10.0.25877.1004, API 1.0.0, 
        [path: C:\Program Files\WindowsApps\Microsoft.WinDbg_1.2306.14001.0_x64__8wekyb3d8bbwe\amd64\WINXP\exts.dll]
    ...

哈哈，上面的 dbghelp 就是，接下来用 LoadLibrary 加载进来即可，失败逻辑就不写了哈，参考代码如下：

#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <dbghelp.h>

typedef BOOL(WINAPI* MiniDumpWriteDumpT)(
	HANDLE,
	DWORD,
	HANDLE,
	MINIDUMP_TYPE,
	PMINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION,
	PMINIDUMP_USER_STREAM_INFORMATION,
	PMINIDUMP_CALLBACK_INFORMATION);

int main()
{
	//1. 创建文件
	HANDLE hFile = CreateFile(L"D:\\testdump\\MiniDump2.dmp", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL,
		CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

	HMODULE hDbgHelp = LoadLibrary(L"dbghelp.dll");

	MiniDumpWriteDumpT pfnMinidumpWriteDump = (MiniDumpWriteDumpT)GetProcAddress(hDbgHelp, "MiniDumpWriteDump");

	pfnMinidumpWriteDump(GetCurrentProcess(), GetCurrentProcessId(), hFile, MiniDumpWithFullMemory, NULL,
		NULL, NULL);

	CloseHandle(hFile);
}

跑起来后就能看到 Dump 啦。

2. Linux 平台上如何自主

在 Linux 平台上确实没有找到类似 MiniDumpWriteDump 的办法，那怎么生成呢？ 后来我就在想 dotnet-dump 它为什么能生成dump，沿着这个思路，找到了原来微软还有一个叫客户端诊断库的API Microsoft.Diagnostics.NETCore.Client，它可以帮助我们生成 dump 文件。

原来它是微软提供的 EventPipe 收集机制，可以收集 .NET 的 ETW 和 EventSource 发生的事件，挺好用的，更多详情可以观察微软的官方文档。

有了这些基础，接下来就可以写个测试案例，从 nuget 拉一下 Microsoft.Diagnostics.NETCore.Client 包。

测试代码如下：

    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine("指标异常，要抓 dump 啦！");
                Dumper.TriggerCoreDump(Environment.ProcessId);
            });

            Console.ReadLine();
        }

        public class Dumper
        {
            public static void TriggerCoreDump(int processId)
            {
                var client = new DiagnosticsClient(processId);
                client.WriteDump(DumpType.Full, "/data/minidump.dmp");
            }
        }
    }

上传到 Linux ，执行 dotnet Example_5_1_7.dll 后，minidump.dmp 就出来了，输出如下：

[root@localhost data2]# dotnet Example_5_1_7.dll
指标异常，要抓 dump 啦！
[createdump] Gathering state for process 4061 dotnet
[createdump] Writing full dump to file /data/minidump.dmp
[createdump] Written 147349504 bytes (35974 pages) to core file
[createdump] Target process is alive
[createdump] Dump successfully written

[root@localhost data2]# ls -lh /data
total 141M
-rw-------. 1 root root 141M Jun 30 10:09 minidump.dmp

可以看到这个 dump 有 141M，接下来用 windbg 验证下是否完好，一切正常，参考如下：

0:000> !t
ThreadCount:      9
UnstartedThread:  0
BackgroundThread: 8
PendingThread:    0
DeadThread:       0
Hosted Runtime:   no
                                                                                                            Lock  
 DBG   ID     OSID ThreadOBJ           State GC Mode     GC Alloc Context                  Domain           Count Apt Exception
   0    1      fb0 000055DF915CD9C0    20020 Preemptive  00007F06AC01B0F0:00007F06AC01BFD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn 
   5    2      fb5 000055DF915DB010    21220 Preemptive  0000000000000000:0000000000000000 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Finalizer) 
   6    3      fb6 000055DF91606F80    21220 Preemptive  0000000000000000:0000000000000000 000055df915b4e90 -00001 Ukn 
   7    4      fb7 000055DF9163A4C0  3021220 Preemptive  00007F06AC032DB0:00007F06AC033FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
   8    5      fb8 000055DF9163BE50  3021220 Preemptive  00007F06AC00D8C0:00007F06AC00F040 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
   9    6      fb9 00007F069C002B70  1021220 Preemptive  00007F06AC0371D0:00007F06AC037FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
  11    7      fbb 00007F069C04F060    21220 Preemptive  00007F06AC02D768:00007F06AC02F3F0 000055df915b4e90 -00001 Ukn 
  12    8      fbd 00007F0694001680  1021220 Preemptive  00007F06AC034388:00007F06AC035FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
  13    9      fbe 00007F068C0013E0  1021220 Preemptive  00007F06AC0383A0:00007F06AC039FD0 000055df915b4e90 -00001 Ukn (Threadpool Worker) 
0:000> ~0s
libpthread_2_17+0xe75d:
00007f07`5c1e575d 488b3c24        mov     rdi,qword ptr [rsp] ss:00007ffd`2c48ead0=0000000000000000
0:000> !clrstack
OS Thread Id: 0xfb0 (0)
        Child SP               IP Call Site
00007FFD2C48EB10 00007f075c1e575d [InlinedCallFrame: 00007ffd2c48eb10] Interop+Sys.ReadStdin(Byte*, Int32)
00007FFD2C48EB10 00007f06e1c42c08 [InlinedCallFrame: 00007ffd2c48eb10] Interop+Sys.ReadStdin(Byte*, Int32)
00007FFD2C48EB00 00007f06e1c42c08 ILStubClass.IL_STUB_PInvoke(Byte*, Int32)
00007FFD2C48EB90 00007f06e1d327d9 System.IO.StdInReader.ReadKey() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/StdInReader.cs @ 458]
00007FFD2C48F0C0 00007f06e1d31ded System.IO.StdInReader.ReadLineCore(Boolean) [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/StdInReader.cs @ 154]
00007FFD2C48F1E0 00007f06e1d31a5a System.IO.StdInReader.ReadLine() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/StdInReader.cs @ 86]
00007FFD2C48F200 00007f06e1d311a0 System.IO.SyncTextReader.ReadLine() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/IO/SyncTextReader.cs @ 76]
00007FFD2C48F230 00007f06e1d2748c System.Console.ReadLine() [/_/src/libraries/System.Console/src/System/Console.cs @ 721]
00007FFD2C48F240 00007f06e1c336d6 Example_5_1_7.Program.Main(System.String[]) [D:\skyfly\5.20230426\src\Example\Example_5_1_7\Program.cs @ 20]

个人感觉自主生成 Dump 的方式在 Docker 场景下特别适用，通过一点硬编码来避免开启 多进程 的折中方式太棒了，相信这位朋友肯定有了好的思路。😄😄😄