手动解析CrashLog之——原理篇

在上篇文章《手动解析CrashLog之——方法篇》里介绍了手动解析CrashLog的方法，接下来再说说dwarfdump、atos等解析工具是如何从符号表文件中获取到崩溃位置信息的。一切还得从.dSYM符号表文件开始说起。

一、.dSYM文件的生成

符号表文件.dSYM实际上是从Mach-O文件中抽取调试信息而得到的文件目录，实际用于保存调试信息的问价是DWARF，其出身可以从苹果员工的文章《Apple’s “Lazy” DWARF Scheme》了解一二。

1、Xcode自动生成

Xcode会在编译工程或者归档时自动为我们生成.dSYM文件，当然我们也可以通过更改Xcode的若干项Build Settings来阻止它那么干。

2、手动生成

另一种方式是通过命令行从Mach-O文件中手工提取，比如：

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$ /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/dsymutil /Users/wangzz/Library/Developer/Xcode/DerivedData/YourApp-cqvijavqbptjyhbwewgpdmzbmwzk/Build/Products/Debug-iphonesimulator/YourApp.app/YourApp -o YourApp.dSYM

该方式通过Xcode提供的工具dsymutil，从项目编译结果.app目录下的Mach-O文件中提取出调试符号表文件。实际上Xcode也是通过这种方式来生成符号表文件。

二、DWARF简介

DWARF（DebuggingWith Arbitrary Record Formats），是ELF和Mach-O等文件格式中用来存储和处理调试信息的标准格式，.dSYM中真正保存符号表数据的是DWARF文件。DWARF中不同的数据都保存在相应的section（节）中，ELF文件里所有的section名称都以".debug_"开头，如下表所示：

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| Section Name         | Contents                                          |

| -------------------- | ------------------------------------------------  |

| .debug_abbrev        | Abbreviations used in the .debug_info section     |

| .debug_aranges       | A mapping between memory address and compilation  |

| .debug_frame         | Call Frame Information                            |

| .debug_info          | The core DWARF data containing DIEs               |

| .debug_line          | Line Number Program                               |

| .debug_loc           | Macro descriptions                                |

| .debug_macinfo       | A lookup table for global objects and functions   |

| .debug_pubnames      | A lookup table for global objects and functions   | 

| .debug_pubtypes      | A lookup table for global types                   |

| .debug_ranges        | Address ranges referenced by DIEs                 |

| .debug_str           | String table used by .debug_info                  |

Mach-O中关于section的命名和ELF稍有区别，把名称前的.换成了_，例如.debug_info变成了_debug_info。

三、section信息提取

保存在DAWARF中的信息是高度压缩的，可以通过dwarfdump命令从中提取出可读信息。前文所述的那些section中，定位CrashLog只需要用到.debug_info和.debug_line。由于解析出来的数据量较大，为了方便查看，就将其保存在文本中。两个section的数据提取方式如下：

• .debug_info

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$ dwarfdump -e --debug-info YourPath/YourApp.dSYM/Contents/Resources/DWARF > info-e.txt

• .debug_line

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$ dwarfdump -e --debug-line YourPath/YourApp.dSYM/Contents/Resources/DWARF > line-e.txt

命令中的-e可以增加解析结果的可读性；其它section的提取方式类似，详情请参考dwarfdump命令帮助信息。

四、解析崩溃地址

1、计算崩溃地址对应符号表中的地址

在上篇文章中，介绍了如何根据崩溃地址计算得到对应符号表中的地址，并得到了最终数值：0x52846，接下来我们就通过这个值来介绍dwarfdump、atos等工具是如何解析崩溃日志的。

2、解析过程

• .debug_info

.debug_info中最基本的描述单元为DIE（Debug Information Entry），详情请参考DWARF官方网站，首先我们要根据符号表崩溃地址0x52846从.debug_info中取出包含这个地址的DIE单元。为了简单起见，直接贴出了从info-e.txt中取出的对应DIE，其部分内容如下：

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0x00062112:     function [99] *

                low pc( 0x000502e0 )

                high pc( 0x00053730 )

                frame base( r7 )

                object pointer( {0x0006212a} )

                name( "-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]" )

                decl file( "/YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m" )

                decl line( 870 )

                prototyped( 0x01 )

                APPLE instruction set architecture( 0x01 )

可以看出，该DIE包含是方法-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]的内容，其地址范围是0x000502e0–0x00053730，我们的目标地址0x52846正是在这个范围内，所以可以判定崩溃发生在该方法的某一行中。

需要指出的是，上面这段DIE是我为了介绍方便直接贴出来的，实际应用的时候需要通过搜索算法找出包含目标符号表崩溃地址（这里是0x52846）的DIE。

从上述DIE中我们可以获取到这些信息：

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崩溃所在源码文件：/YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m

发生崩溃的方法：-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]

发生崩溃的方法在源文件中的行号：870

• . debug_line

截止目前，我们可以获取到发生了崩溃的方法的相关信息，但要想确定崩溃发生的具体行号，还需要.debug_line的帮助。

.debug_line以一个方法为基本块，急了该方法中每一行对应的符号表地址。通过.debug_info得知崩溃发生的方法地址范围是0x000502e0–0x00053730，通过起始地址0x000502e0在解析. debug_line得到的line-e.txt中直接搜索即可得到崩溃所在方法的. debug_line数据，其中部分内容如下：

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0x00000000000502e0    870 /YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m

0x00000000000502e0      0

0x00000000000502f0    872

0x000000000005033c    873

0x0000000000050374    874

0x000000000005039e    875

0x00000000000503c8    876

...

0x0000000000052812    880

0x000000000005283e    881

0x0000000000052846    882

0x00000000000528c8    883

...

. debug_line段的第一行内容标识了该方法的起始符号表地址，行号及方法所在文件路径，通过之前得到的崩溃地址0x52846即可得知崩溃发生在882行。

至此我们已经根据崩溃地址解析出了崩溃发生位置的详细信息：

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崩溃所在源码文件：/YourSourcePath/OBDFirstConnectViewController.m

发生崩溃的方法：-[OBDFirstConnectViewController showOilPricePickerView]

发生崩溃的方法在源文件中的行号：870

崩溃发生在源文件中得行号：882

以上内容为本人工作学习中所得，如有理解错误之处，还请指出！

五、参考文档

• Apple’s “Lazy” DWARF Scheme

• 《Introduction to the DWARF Debugging Format》