前言
相较于正常的崩溃问题,启动crash造成的损失要远远大得多。正常来说,如果有足够强健的构建发布系统,大多数时候能在版本上线之前及时发现问题并且修复,但是仍然存在小概率的线上意外。启动crash一般同时具备损害严重以及难以捕获两大特点
启动过程
从应用图标被用户点击开始,直到应用可以开始响应发生了很多事情。正常来说,尽管我们希望crash监控工具启动的尽可能早,但接入方往往总是等到launch事件之后才能启动工具,而在这个时间之前发生的崩溃就是启动crash,下面列出了在应用直到launch时,存在的可能发生启动crash的阶段:
其中initialize的顺序可能在更早,但总是会在load和launch之间。从图中来说,如果我们想要监控启动crash,那么开始监控的时间点必须要放到load阶段,才能保证最好的监控效果
如何监控
最简单的方式是不管接入方愿不愿意启动crash监控,我们在load方法中直接启动监控功能。但是这样的做法会让应用面临四个风险点:
综合这些风险点,启动crash监控的方案应该满足这些条件:
最终得出监控的流程图:
不依赖类
不依赖类意味着监控工具需要使用C接口来实现功能,虽然比较麻烦,但由于runtime的机制决定了所有方法调用最终要以objc_msgSend函数作为入口,因此如果能够hook掉这个函数并且实现一个调用栈结构,将所有调用入栈记录,那么追踪方法调用就不是难事。fishhook提供了hook掉函数的能力:
__unused static id (*orig_objc_msgSend)(id, SEL, ...);__attribute__((__naked__)) static void hook_Objc_msgSend() { /// save stack data /// push msgSend /// resume stack data /// call origin msgSend /// save stack data /// pop msgSend /// resume stack data}void observe_Objc_msgSend() { struct rebinding msgSend_rebinding = { "objc_msgSend", hook_Objc_msgSend, (void *)&orig_objc_msgSend }; rebind_symbols((struct rebinding[1]){msgSend_rebinding}, 1);}
实现msgSend
__naked__修饰的函数告诉编译器在函数调用的时候不使用栈保存参数信息,同时函数返回地址会被保存到LR寄存器上。由于msgSend本身就是用这个修饰符的,因此在记录函数调用的出入栈操作中,必须保证能够保存以及还原寄存器数据。msgSend利用x0 - x9的寄存器存储参数信息,可以手动使用sp寄存器来存储和还原这些参数信息:
/// 保存寄存器参数信息#define save() /__asm volatile ( / "stp x8, x9, [sp, #-16]!/n" / "stp x6, x7, [sp, #-16]!/n" / "stp x4, x5, [sp, #-16]!/n" / "stp x2, x3, [sp, #-16]!/n" / "stp x0, x1, [sp, #-16]!/n");/// 还原寄存器参数信息#define resume() /__asm volatile ( / "ldp x0, x1, [sp], #16/n" / "ldp x2, x3, [sp], #16/n" / "ldp x4, x5, [sp], #16/n" / "ldp x6, x7, [sp], #16/n" / "ldp x8, x9, [sp], #16/n" ); /// 函数调用,value传入函数地址#define call(b, value) / __asm volatile ("stp x8, x9, [sp, #-16]!/n"); / __asm volatile ("mov x12, %0/n" :: "r"(value)); / __asm volatile ("ldp x8, x9, [sp], #16/n"); / __asm volatile (#b " x12/n");/// msgSend必须使用汇编实现__attribute__((__naked__)) static void hook_Objc_msgSend() { save() __asm volatile ("mov x2, lr/n"); __asm volatile ("mov x3, x4/n"); call(blr, &push_msgSend) resume() call(blr, orig_objc_msgSend) save() call(blr, &pop_msgSend) __asm volatile ("mov lr, x0/n"); resume() __asm volatile ("ret/n");}
日志记录
常规的I/O处理不能保证crash发生的数据安全,因此mmap是最适合用于此场景的方案。mmap能保证即便是应用发生了不可抗拒的崩溃时,也能完成将文件写入IO的工作。另外我们只需记录class和selector的调用栈信息,在不存在递归算法的情况下,只需要很小的内存使用就能记录这些数据:
time_t ts = time(NULL);const char *filePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).lastObject stringByAppendingString: [NSString stringWithFormat: @"%d", ts]].UTF8String;unsigned char *buffer = NULL;int fileDescriptor = open(filePath, O_RDWR, 0);buffer = (unsigned char *)mmap(NULL, MB * 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_FILE|MAP_SHARED, fileDescriptor, 0);
buffer就是我们写入数据的缓冲区,为了保证调用栈的信息准确,每次调用函数信息出入栈的时候,都需要更新缓冲区的数据。一个可行的方式是每个调用记录添加一个@符号前缀,总是保存最后一个调用记录的此符号下标,出栈时清除该下标之后的所有数据即可
static inline void push_msgSend(id _self, Class _cls, SEL _cmd, uintptr_t lr) { _lastIdx = _length; buffer[_lastIdx] = '@'; ......}static inline void pop_msgSend(id _self, SEL _cmd, uintptr_t lr) { ...... buffer[_lastIdx] = '/0'; _length = _lastIdx; size_t idx = _lastIdx - 1; while (idx >= 0) { if (buffer[idx] == '@') { _lastIdx = idx; break; } idx--; }}
清空日志
由于msgSend的调用非常频繁,这种监控方案并不适合长时间启动,因此需要在某个时机关闭监控。由于正常的崩溃监控启动时也可能会存在crash,监听becomeActive通知来关闭功能是最合适的选择,因为此时已经过了launch启动崩溃监控工具的阶段,可以保证该工具本身是正常使用的:
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver: self selector: @selector(closeMsgSendObserve) name: UIApplicationDidBecomeActiveNotification object: nil];- (void)closeMsgSendObserve { close(fileDescriptor); munmap(buffer, MB * 4); [[NSFileManager defaultManager] removeItemAtPath: _logPath error: nil];}
回滚
当需要回滚时,说明已经发生了启动crash,此时根据日志内容,也有不同的处理方式:
日志文件是空文件
这种情况是最危险的情况,如果日志文件为空,说明文件已经建立,但是还没有产生任何方法调用。很有可能在fishhook的处理过程中存在crash,此时应该直接关闭监控方案,即便不是它的原因,并且快速增发版本
日志文件不为空
如果日志文件不为空,说明成功的监控到了crash,此时应该同步上传日志文件,快速反馈到业务方及时止损。首先止损手段都应该采用同步的方式,保证应用能够继续运行,根据情况不同,止损的回滚方式包括以下:
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对VEVB武林网的支持。
新闻热点
疑难解答