记一次 .NET某汽车零件采集系统 卡死分析

自寻

一：背景

1. 讲故事

前段时间有位朋友在微信上找到我，说他的程序会出现一些偶发卡死的情况，让我帮忙看下是怎么回事，刚好朋友也抓到了dump，就让朋友把 dump 丢给我，接下来用 windbg 探究下到底咋回事。
二：WinDbg 分析

1. 程序真的卡死吗

因为是一个 winform 程序，验证起来很简单，观察 主线程此时在做什么即可。

1. 0:000:x86> kb
2. CvRegToMachine(x86) conversion failure for 0x14f
3. X86MachineInfo::SetVal: unknown register 0 requested
4. # ChildEBP RetAddr      Args to Child              
5. 00 018fe0a8 77413ff9     00000918 00000000 00000000 ntdll_77530000!NtWaitForSingleObject+0xc
6. 01 018fe0a8 77413f52     00000918 ffffffff 00000000 KERNELBASE!WaitForSingleObjectEx+0x99
7. 02 018fe0bc 1000fe9c     00000918 ffffffff 1000fec0 KERNELBASE!WaitForSingleObject+0x12
8. WARNING: Stack unwind information not available. Following frames may be wrong.
9. 03 018fe338 03d7808a     00000000 00000000 00000000 USB3101A!USB3101A_AUX_getch+0xdc
10. 04 018fe358 03d7803a     00000000 00000000 00000000 0x3d7808a
11. 05 018fe378 6ff87596     046e1928 03f02970 03f02db0 0x3d7803a
12. ...

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从主线程的线程栈看，托管代码调用了非托管的 USB3101A!USB3101A_AUX_getch 方法，然后在 NtWaitForSingleObject 方法上等待，熟悉 NtWaitForSingleObject 方法的朋友都知道，它的第一个参数是 句柄 类型，签名如下：

1. NTSTATUS NtWaitForSingleObject(
2.   [in] HANDLE         Handle,
3.   [in] BOOLEAN        Alertable,
4.   [in] PLARGE_INTEGER Timeout
5. );

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有了这个信息，我们可以用 windbg 提取 ntdll_77530000!NtWaitForSingleObject 方法的第一个参数 00000918 。

1. 0:000:x86> !handle 00000918 f
2. Handle 00000918
3.   Type                 Mutant
4.   Attributes           0
5.   GrantedAccess        0x1f0001:
6.          Delete,ReadControl,WriteDac,WriteOwner,Synch
7.          QueryState
8.   HandleCount          2
9.   PointerCount         59730
10.   Name                 \Sessions\9\BaseNamedObjects\USB3101ALOCK-0
11.   Object specific information
12.     Mutex is Owned
13.     Mutant Owner 1334.1ec0

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从输出信息的 Mutant Owner 1334.1ec0 来看，这是一个 mutex 锁，当前这个锁被 1134 号进程中的  1ec0 线程持有，我们都知道 mutex 是可以跨进程的，接下来疑问就来了，难道这个锁被 其他的进程 持有后不释放吗？ 那到底是不是其他进程呢？ 可以用 ~ 看下当前进程的进程号。

1. 0:000:x86> ~
2. .  0  Id: 1334.1e74 Suspend: 0 Teb: 016ee000 Unfrozen
3.    1  Id: 1334.1354 Suspend: 0 Teb: 016fa000 Unfrozen
4.    2  Id: 1334.2c30 Suspend: 0 Teb: 016fd000 Unfrozen
5.    3  Id: 1334.db4 Suspend: 0 Teb: 01706000 Unfrozen
6.    4  Id: 1334.2ac4 Suspend: 0 Teb: 0170f000 Unfrozen
7.    5  Id: 1334.d54 Suspend: 0 Teb: 01718000 Unfrozen
8.    6  Id: 1334.4fc Suspend: 0 Teb: 0171b000 Unfrozen
9.    7  Id: 1334.241c Suspend: 0 Teb: 01727000 Unfrozen
10.    8  Id: 1334.2464 Suspend: 0 Teb: 01733000 Unfrozen
11.    9  Id: 1334.1ec0 Suspend: 0 Teb: 0175d000 Unfrozen
12.   10  Id: 1334.3bc4 Suspend: 0 Teb: 01790000 Unfrozen
13.   11  Id: 1334.2844 Suspend: 0 Teb: 01799000 Unfrozen
14.   12  Id: 1334.2a88 Suspend: 0 Teb: 0179c000 Unfrozen
15.   13  Id: 1334.2190 Suspend: 0 Teb: 0179f000 Unfrozen

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从输出看 1334.1ec0 来看，mutex 是被本进程的 9号 线程持有，是本进程就好办了。
2. 为什么 9 号线程不释放

带着好奇心立刻切到 9 号线程上观察它的托管和非托管栈。

1. 0:009:x86> !clrstack
2. OS Thread Id: 0x1ec0 (9)
3. Child SP       IP Call Site
4. 0395ec00 0000002b [InlinedCallFrame: 0395ec00]
5. 0395ebfc 0dbfc91d DomainBoundILStubClass.IL_STUB_PInvoke(IntPtr, Int16[], UInt32, UInt32 ByRef, UInt32 ByRef, Double)
6. 0395ec00 0dbfc3e0 [InlinedCallFrame: 0395ec00] xxxx.USB3101A_AI_ReadBinary(IntPtr, Int16[], UInt32, UInt32 ByRef, UInt32 ByRef, Double)
8. 0:009:x86> kb
9. CvRegToMachine(x86) conversion failure for 0x14f
10. X86MachineInfo::SetVal: unknown register 0 requested
11. # ChildEBP RetAddr      Args to Child              
12. 00 0395e4c0 77447a94     00000910 00000000 00000000 ntdll_77530000!NtWaitForSingleObject+0xc
13. 01 0395e4c0 7665fc4b     00000910 0022004b 0395e524 KERNELBASE!DeviceIoControl+0x35404
14. 02 0395e4ec 1000c5bb     00000910 0022004b 0395e524 kernel32!DeviceIoControlImplementation+0x4b
15. WARNING: Stack unwind information not available. Following frames may be wrong.
16. 03 00000910 1000f7ea     000107e7 00100001 00220009 USB3101A!USB3101A_SetPassword+0x24b
17. 04 0403a7b4 7292cc68     0438b5d4 00000000 0000000c USB3101A!USB3101A_E2P_UpdateToFirmware+0x10a
18. 05 00000000 775a2b1c     77413ff9 00000918 00000000 clr!StringObject::NewString+0x4c
19. 06 00000000 77413ff9     00000918 00000000 77414016 ntdll_77530000!NtWaitForSingleObject+0xc
20. 07 00000000 10022e61     0395e7a0 00000000 e9c915c7 KERNELBASE!WaitForSingleObjectEx+0x99

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从输出信息看， DeviceIoControl  是一个非常底层的 Win32API 接口，看了下文档说是给指定的驱动设备下达指令，
来源:https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2023/03/14/17214154.html
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