Question

在.Net中，我们可以使用!DumpStack从转储中打印调用堆栈中的托管和非托管代码方法，我是否可以知道Java中是否还有一个可以同时打印托管和未管理的调用堆栈？

Answer 1

首先，我想评论这个问题对我来说似乎没问题，我发现关闭你之前的问题和一些令人震惊的评论，再次证明了SO的大部分问题。

如果问这些关于.NET的问题是否正常，那么询问他们关于Java，即使答案结果是＆＃ 34;你不能＆＃34;。

（我将加入并挑选片刻：＆＃34; Managed＆＃34;是在CLR下运行的代码的Microsoft术语。你想问一些类似于＆＃34;我怎么能在WinDbg中获取一个可用的堆栈跟踪，其中包含JVM本机代码和在其中运行的JITted Java代码？＆＃34;）

现在问你的问题：

简介

不幸的是，我不知道WinDbg的工具或插件可以做到这一点，但我认为有一种方法可以让你自己制作一个。（我以为我可以接受它，但我找不到时间，所以我想我至少会给你提供信息。既然你问了两次这个问题，我想这可能很重要所以你很难采取必要的步骤。）

解决您的问题可以分为两部分：

获取与JITted代码的地址相对应的名称（＆＃34;生成符号＆＃34;）。
在WinDbg中使用生成的符号。

我会按顺序讨论它们并完成一些警告。

生成符号

Brendan Gregg basically the same problem with profiling Java code。他需要JITted代码的函数名称。解决方案，用他自己的话说：

解决上述两个问题的一种方法是：


JVMTI代理perf-map-agent，可以为perf提供Java符号表（/tmp/perf-PID.map）。

修补JDK热点，重新引入帧指针寄存器，允许完全堆栈行走。

JVMTI代表Java虚拟机工具接口。 JVMTI代理基本上是JVM的插件，它为他感兴趣的JVM事件实现回调。它可以动态加载或链接到JVM二进制文件中（如果您正在进行JVM的自定义构建）。

在perf-map-agent的情况下，插件要求了解所有JITted方法和一些其他动态生成的代码。它得到了他们的名字，地址和大小。然后它将此信息吐出到稍后由Linux perf。

你应该分叉它，更改任何特定于Linux的东西（我没有注意到任何东西，但可能有隐藏的东西）并在Windows中将其构建为DLL Windows版的HotSpot。

您还应该更改生成输出文件的函数（在src/c/perf-map-file.c中），以您可以使WinDbg使用的格式输出信息，这将我们带到第二部分。

在WinDbg中使用符号

有几种方法可以让WinDbg消耗由JVMTI代理生成的符号，你可以考虑更多。我会想到一些想到的东西：

生成MAP文件并将其转换为WinDbg将加载的内容。
- 也许可以使用map2dbg将其转换为DBG文件。
- 也许甚至尝试使用cv2pdb来制作PDB。
自己生成PDB，可能使用microsoft-pdb项目中GitHub上Microsoft发布的信息。
使用调用AddSyntheticSymbol的WinDbg扩展名将符号加载到WinDbg中你有一个执行here的代码（由blabb编写，他在windbg标签上的SO中处于活动状态）。在www.woodmann.com上已经习惯了该代码的二进制文件，但该网站现在对我不起作用（并且已经有很长一段时间了）。似乎有二进制here。

选项3对我来说似乎最简单（并且从我的经验中效果最好）但你可以做任何你想做的事情。

注意事项

RBP链

你可能还记得在Brendan Gregg的引言中，有一些关于修补HotSpot以保持RBP链的东西。也许HotSpot的Windows实现动态创建了WinDbg在x64上用于遍历堆栈的展开信息。也许它没有。我不知道。

在任何情况下，如果您使用的是相对较新的版本，则无需修补JVM。从JDK 8u60 build 19开始，此功能随-XX:+PreserveFramePointer标志一起提供。

冻结JVM

SOS知道如何解析内存中的CLR数据结构。我认为它并不需要CLR本身的帮助。这就是为什么你总是需要用于创建转储的CLR的确切SOS版本的原因。例如。

与此相反，JVMTI插件已加载到 JVM中。一旦你进入调试器，代理就无法做任何事情，假设它甚至被加载了。

perf-map-agent由一个小型Java程序（在他的repo中src/java/AttachOnce.java）加载，获取有关当前JITted函数的信息及其相关信息。您可以执行相同操作，并在中断之前运行代理，或让代理始终工作并不断输出有关JITted方法的信息（如果您正在进行事后调试，例如Java和Java）过程是mostly dead）。在这种情况下，您必须对perf-map-agent代码进行一些更改。

将参数传递给嵌入式JVM

如果您正在调试具有嵌入式JVM的应用程序（如Eclipse等;您不运行java.exe args ），您可能希望使用JAVA_TOOL_OPTIONS环境变量，该变量允许您传递上述-XX:+PreserveFramePointer或-agentlib / -agentpath等参数，以便从头开始加载JVMTI代理附加到像pref-map-agent那样的正在运行的JVM上。

结束语

很抱歉，我无法为您提供一个工作工具，但是如果您确实需要，那么它似乎非常可行。除非在没有放松信息的情况下WinDbg无法完全堆叠，否则我不认为应该有任何特殊问题。

Answer 2

使用jstack.exe。这很直接。

C:\Users\conio\Desktop\code\JNA2>"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\bin\jstack.exe" -?
Usage:
    jstack [-l] <pid>
        (to connect to running process)
    jstack -F [-m] [-l] <pid>
        (to connect to a hung process)
    jstack [-m] [-l] <executable> <core>
        (to connect to a core file)
    jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to a remote debug server)

Options:
    -F  to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
    -m  to print both java and native frames (mixed mode)
    -l  long listing. Prints additional information about locks
    -h or -help to print this help message

您希望使用-m来获取Java堆栈和本机堆栈如果你想从一个崩溃的进程中获取堆栈但是附加了一个事后调试器，你应该使用-F标志。

例如，我有以下使用JNA的代码：

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Platform;

import com.sun.jna.Pointer;

public class Foo
{
public interface CLibrary extends Library {
        CLibrary INSTANCE = (CLibrary)Native.loadLibrary("msvcrt", CLibrary.class);

        void printf(String format, Object... args);
        Pointer malloc(int size);
        Pointer memset(Pointer dest, int ch, int count);
        void free(Pointer ptr);
    }


    public static void main(String[] args)
    {    
        CLibrary.INSTANCE.printf("Hello, World\n");

        Pointer buf = CLibrary.INSTANCE.malloc(2);
        CLibrary.INSTANCE.memset(buf, 0, 0x20);
        CLibrary.INSTANCE.free(buf);

        CLibrary.INSTANCE.printf("Goodbye, Cruel World\n");
    }
}

当我构建并执行此代码时，它崩溃并且WinDbg附加到它（因为它被设置为我的事后调试器）。

Microsoft (R) Windows Debugger Version 10.0.14321.1024 X86
Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved.

*** wait with pending attach
<<<snip>>>
(1f0.14d0): Unknown exception - code c0000374 (!!! second chance !!!)
eax=011eea00 ebx=77b5c908 ecx=00000001 edx=77b5c8d0 esi=00000002 edi=01251240
eip=77b29841 esp=011ee9dc ebp=011eea6c iopl=0         nv up ei pl zr na pe nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000246
ntdll!RtlReportCriticalFailure+0x89:
77b29841 eb33            jmp     ntdll!RtlReportCriticalFailure+0xbe (77b29876)
0:003> !error c0000374
Error code: (NTSTATUS) 0xc0000374 (3221226356) - A heap has been corrupted.
0:003> k
 # ChildEBP RetAddr  
00 011eea6c 77b2cfe2 ntdll!RtlReportCriticalFailure+0x89
01 011eea78 77b2b763 ntdll!RtlpReportHeapFailure+0x32
02 011eea88 77ad16cf ntdll!RtlpHeapHandleError+0x1c
03 011eeab8 77ae278b ntdll!RtlpLogHeapFailure+0x9f
04 011eebc8 77a978aa ntdll!RtlpFreeHeap+0x4aa1b
05 011eebf4 749d77c5 ntdll!RtlFreeHeap+0xba
*** WARNING: Unable to verify checksum for C:\Users\conio\AppData\Local\Temp\jna-71761103\jna991038711348528033.dll
*** ERROR: Symbol file could not be found.  Defaulted to export symbols for C:\Users\conio\AppData\Local\Temp\jna-71761103\jna991038711348528033.dll - 
06 011eec40 6e562670 msvcrt!free+0x65
WARNING: Stack unwind information not available. Following frames may be wrong.
07 011eec4c 6e55d8e2 jna991038711348528033!Java_com_sun_jna_Native_setDetachState+0x7020
08 011eec88 6e553c74 jna991038711348528033!Java_com_sun_jna_Native_setDetachState+0x2292
09 011ef580 6e5548c4 jna991038711348528033!Java_com_sun_jna_Native_invokePointer+0xca4
0a 011ef5a8 02c4d3b3 jna991038711348528033!Java_com_sun_jna_Native_invokeVoid+0x24
0b 011ef5ec 02c44854 0x2c4d3b3
0c 011ef62c 02c447b4 0x2c44854
0d 011ef678 02c447b4 0x2c447b4
0e 011ef784 02c40697 0x2c447b4
*** ERROR: Symbol file could not be found.  Defaulted to export symbols for C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_102\bin\client\jvm.dll - 
0f 011ef794 6e74a1b2 0x2c40697
10 011ef838 6e8104fe jvm!JVM_GetThreadStateNames+0x4cc82
*** ERROR: Module load completed but symbols could not be loaded for C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_102\bin\java.exe
11 011ef9bc 0083229e jvm!JVM_FindSignal+0x63b3e
12 011ef9d4 02b31310 java+0x229e
13 011ef9d8 02b31310 0x2b31310
14 011efa08 0083aeaf 0x2b31310
15 011efa40 0083af39 java+0xaeaf
16 011efa4c 751f62c4 java+0xaf39
17 011efa60 77ab0609 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x24
18 011efaa8 77ab05d4 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x2f
19 011efab8 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b
0:003> |
.  0    id: 1f0 attach  name: C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_102\bin\java.exe
0:003> ? 0x1f0
Evaluate expression: 496 = 000001f0
0:003> .dump /ma C:\Users\conio\Desktop\code\JNA2\Foo.dmp
Creating C:\Users\conio\Desktop\code\JNA2\Foo.dmp - mini user dump
Dump successfully written

执行jstack：

C:\Users\conio\Desktop\code\JNA2>"C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_102\bin\jstack.exe" -F -m 496
Attaching to process ID 496, please wait...
Debugger attached successfully.
Client compiler detected.
JVM version is 25.102-b14
Deadlock Detection:

No deadlocks found.

----------------- 0 -----------------
<<<snip>>>
----------------- 3 -----------------
0x77b29841      ntdll!RtlpNtSetValueKey + 0x4e1
0x77b2cfe2      ntdll!RtlpNtSetValueKey + 0x3c82
0x77ad16cf      ntdll!wcstok_s + 0x5baf
0x77ae278b      ntdll!LdrSetAppCompatDllRedirectionCallback + 0xff2b
0x77a978aa      ntdll!RtlFreeHeap + 0xba
0x749d77c5      msvcrt!free + 0x65
0x6e562670      jna991038711348528033!_Java_com_sun_jna_Native_setDetachState@20 + 0x7020
0x6e55d8e2      jna991038711348528033!_Java_com_sun_jna_Native_setDetachState@20 + 0x2292
0x6e553c74      jna991038711348528033!_Java_com_sun_jna_Native_invokePointer@24 + 0xca4
0x6e5548c4      jna991038711348528033!_Java_com_sun_jna_Native_invokeVoid@24 + 0x24
0x02c4d3b3      * com.sun.jna.Native.invokeVoid(long, int, java.lang.Object[]) bci:0 (Interpreted frame)
0x02c44854      * com.sun.jna.Function.invoke(java.lang.Object[], java.lang.Class, boolean) bci:29 line:374 (Interpreted frame)
0x02c447b4      * com.sun.jna.Function.invoke(java.lang.reflect.Method, java.lang.Class[], java.lang.Class, java.lang.Object[], java.util.Map) bci:249 line:323 (Interpreted frame)
0x02c447b4      * com.sun.jna.Library$Handler.invoke(java.lang.Object, java.lang.reflect.Method, java.lang.Object[]) bci:348 line:236 (Interpreted frame)
0x02c447e9      * com.sun.proxy.$Proxy0.free(com.sun.jna.Pointer) bci:16 (Interpreted frame)
0x02c44889      * Foo.main(java.lang.String[]) bci:41 line:25 (Interpreted frame)
0x02c40697      <StubRoutines>
0x6e74a6e5      jvm!JVM_GetThreadStateNames + 0x4d1b5
0x6e8104fe      jvm!_JVM_FindSignal@4 + 0x63b3e
0x6e74a77e      jvm!JVM_GetThreadStateNames + 0x4d24e
0x6e6cc337      jvm!JNI_GetCreatedJavaVMs + 0x6f27
0x6e6d48cf      jvm!JNI_GetCreatedJavaVMs + 0xf4bf
0x0083229e      java + 0x229e
0x0083aeaf      java + 0xaeaf
0x0083af39      java + 0xaf39
0x751f62c4      KERNEL32!BaseThreadInitThunk + 0x24
0x77ab0609      ntdll!RtlSubscribeWnfStateChangeNotification + 0x439
0x77ab05d4      ntdll!RtlSubscribeWnfStateChangeNotification + 0x404
----------------- 4 -----------------
<<<snip>>>

ntdll!RtlFreeHeap上面的符号有些混乱，但它有效。

要将它与转储文件一起使用，您必须将正确的java.exe二进制文件传递给它，以防您有多个版本，或者如果您在与生成转储的计算机不同的计算机上对其进行分析（类似于你需要SOS.dll的版本来准确地使用用于转储的.NEt框架版本。）

C:\Users\conio\Desktop\code\JNA2>"C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_102\bin\jstack.exe" -m "C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_102\bin\java.exe" Foo.dmp
Attaching to core Foo.dmp from executable C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_102\bin\java.exe, please wait...
Debugger attached successfully.
Client compiler detected.
JVM version is 25.102-b14
Deadlock Detection:

No deadlocks found.

<<<snip - same output as above>>

Answer 3

您正在比较两件无法比较的事情。

一方面，您可以参考!DumpStack这是调试器的插件。为特定操作系统编写调试器，在本例中是WinDbg for Windows。当然，Windows的调试器知道如何读取本机调用堆栈。

另一方面，您希望从JVM获取该信息。 JVM是Java虚拟机的缩写。如果您使用过像VMWare这样的虚拟机，那么您就知道虚拟机运行的是另一个操作系统＆＃34;。在这种情况下，操作系统的名称是Java。

如果您考虑在Windows主机上运行的Linux VM，并且在VM中使用Linux调试器（GDB），它是否会显示Windows调用堆栈？不，它不会 - 至少在VM设计正确的时候。

将其映射到JVM，您应该无法从Java程序中看到本机调用堆栈，因为它在VM中运行。

那么，为什么!DumpStack可以呢？因为反过来说：当您在Windows主机上运行调试器时，您可以看到Linux VM的调用堆栈。与!DumpStack相同：您从.NET VM外部运行它，它旨在解释.NET VM的内容。

所以，基本上你想要的是可以读取本机端的WinDbg以及可以解释Java VM（JVM）内容的WinDbg插件。这又是the question you have asked before，这被认为是偏离主题的，让我引用我的评论：

不幸的是，不，AFAIK没有这样的工具。

我在WinDbg业务中工作了7年，我找到了很多用于各种目的的插件，但是没有用于显示Java调用堆栈的插件。我很乐意看到一个，因为我有不止一个用例。

如何为Java转储打印托管和非托管调用堆栈？

3 个答案:

简介