Windbg Extension NetExt 使用指南 【3】 ---- 挖掘你想要的数据 Managed Heap

时间：2021-12-15 10:33:44

摘要 :

NetExt中有两个比较常用的命令可以用来分析heap上面的对象. 一个是!wheap, 另外一个是!windex.

!wheap 这个命令可以用于打印出heap structure信息. heap 上 object汇总后的信息. 这个命令也可以按照一些条件过滤出objects, 不过执行速度比较慢. 在这一点上, 更推荐!windex.
!windex是一个非常常用的命令. 这个命令可以用来查找heap上面实现某个interface, 继承某个abstract class 或者class的对象. 这个命令执行之后, 也会缓存做过index后的对象, 可以加快类似命令的之行速度. 同时也有非常酷炫的功能, 可以批量的从同一类型的object中显示出个别字段.

!wheap

!wheap 这个命令可以用于打印出heap structure信息. 以及heap object的汇总后的信息.  加上参数 –detailsonly, 正如他的名字一样, 可以打印出详细的信息.

它可以显示出的Heap的数量, 由于这个CLR RUTIME使用的GC Mode是Server Mode (1). 那么Heap的数量会根据Processor的数量有所不同. 这里能够看到Heap的数量是2个.

关于GC 类型的区别, 可以参考下面的链接

从输出结果可以看出来每个Managed Heap都有自己的一段地址. 如果Heap的size比较大, 还会包含多个Segment. 每个Segment的最大值都是固定的. 最大值值由很多因素决定. 不同的环境和配置时, 这个值会不一样. 当一个Segment将要分配满的时候, 会创建出一个新的Segment. 这个Segment 会缓慢增长, 直到长满为止.

这个命令也会提示GC Heap 上不同Generation代上的object的数量. 比较特别的是 Generation 3. 我们所认识的Generation 3.







0:000> !wheap -detailsonly

Heaps: 2           <-- heap 的数量 -->

Server Mode: 1   <-- GC Mode, 1表示是Server Mode -->

Heap [0]:                <-- 第一个Heap -->

    Allocated: 0000000155a56fe8

    Card Table: 00000000027ea6b0

    Ephemeral Heap Segment: 0000000155660000

    Finalization Fill Pointers: 000000c28007cd40

    Heap Address: 0000000000e1e790

    Lowest Address: 0000000155660000

    Highest Address: 00000001f5660000

    Generation Addresses:

        [0]:AllocStart(0000000155793728),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(0000000155660000)

        [1]:AllocStart(0000000155660080),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(0000000155660000)

        [2]:AllocStart(0000000155660068),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(0000000155660000)

        [3]:AllocStart(00000001d5660068),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(00000001d5660000)

Segments:

Segment: 0000000155660000 Start: 0000000155660068 End: 0000000155981340 HiMark: 0000000155a56fe8 Committed: 0000000155a61000 Reserved: 0000000195660000 Next: 0000000000000000  <-- 第一个Segment, 由于有第二个Segment已经创建出来, 可以猜测这个Segment已经快分配完. 用End的地址减去Start的地址能够算出一个Segment的大小. 这里是64MB. -->

Segment: 00000001d5660000 Start: 00000001d5660068 End: 00000001d569bf10 HiMark: 00000001d569bf10 Committed: 00000001d56a1000 Reserved: 00000001e5660000 Next: 0000000000000000

Heap [1]:

    Allocated: 0000000195907af8

    Card Table: 00000000027ea6b0

    Ephemeral Heap Segment: 0000000195660000

    Finalization Fill Pointers: 000000c28007cd40

    Heap Address: 0000000000e20db0

    Lowest Address: 0000000155660000

    Highest Address: 00000001f5660000

    Generation Addresses:

        [0]:AllocStart(000000019573e270),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(0000000195660000)

        [1]:AllocStart(0000000195660080),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(0000000195660000)

        [2]:AllocStart(0000000195660068),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(0000000195660000)

        [3]:AllocStart(00000001e5660068),AllocCxtLimit(0000000000000000),AllocCtxPtr(0000000000000000),StartSeg(00000001e5660000)

Segments:

Segment: 0000000195660000 Start: 0000000195660068 End: 0000000195907af8 HiMark: 0000000195907af8 Committed: 0000000195911000 Reserved: 00000001d5660000 Next: 0000000000000000

Segment: 00000001e5660000 Start: 00000001e5660068 End: 00000001e5660080 HiMark: 00000001e5660080 Committed: 00000001e5661000 Reserved: 00000001f5660000 Next: 0000000000000000

Heap Areas:

Area [0000000155660068]: 0000000155660068-0000000155660080 (        24) Heap: 0 Generation: 2 Large: 0  <-- 表示 24个对象处于Generation 2 -->

Area [0000000155660080]: 0000000155660080-0000000155793728 (   1259176) Heap: 0 Generation: 1 Large: 0

Area [0000000155793728]: 0000000155793728-0000000155a61000 (   2939096) Heap: 0 Generation: 0 Large: 0

Area [0000000195660068]: 0000000195660068-0000000195660080 (        24) Heap: 1 Generation: 2 Large: 0

Area [0000000195660080]: 0000000195660080-000000019573e270 (    909808) Heap: 1 Generation: 1 Large: 0

Area [000000019573e270]: 000000019573e270-0000000195911000 (   1912208) Heap: 1 Generation: 0 Large: 0

Area [00000001d5660068]: 00000001d5660068-00000001d569bf10 (    245416) Heap: 0 Generation: 3 Large: 1  <-- 表示 245416个对象处于Generation 3, 即Large Object Heap -->

Area [00000001e5660068]: 00000001e5660068-00000001e5660080 (        24) Heap: 1 Generation: 3 Large: 1

0000000155660068 0000000000e111d0       24   0 2 Free

0000000155660080 0000000000e111d0       24   0 1 Free

0000000155660098 0000000000e111d0       24   0 1 Free

00000001556600b0 000007fef0b96cb8      160   0 1 System.Exception

0000000155660150 000007fef0b96f10      160   0 1 System.OutOfMemoryException

00000001556601f0 000007fef0b96f98      160   0 1 System.*Exception

0000000155660290 000007fef0b97020      160   0 1 System.ExecutionEngineException

0000000155660330 000007fef0b970a8      160   0 1 System.Threading.ThreadAbortException

00000001556603d0 000007fef0b970a8      160   0 1 System.Threading.ThreadAbortException

.....

0000000195747da0 000007fee67a1e60       32   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+ValuesCollection

0000000195747dc0 000007fee67a1f28       56   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+XSOEnumerator

0000000195747df8 000007fef0b9c768       36   1 0 System.Int32[]

0000000195747e20 000007fee67a2048       96   1 0 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Xml.XmlQualifiedName, System.Xml],[System.Xml.Schema.XmlSchemaObject, System.Xml]][]

0000000195747e80 000007fee679fd20       88   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+XmlSchemaObjectEntry[]

0000000195747ed8 000007fee67a1e60       32   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+ValuesCollection

00000001d5660068 0000000000e111d0       24   0 3 Free

00000001d5660080 000007fef0b9adf8     8192   0 3 System.Object[]

.....

This output was throttled. Only the first 500 objects of each heap range has been shown.

Use -nothrottle to list all objects or any limiting parameter (-type for example)








- detailsonly 的目的是打印出来Heap的structure的信息. Object仅仅打印前500个. 如果要打印出的Heap上所有的对象, 则要使用参数 –nothrottle, 不过这一命令的运行时间会略长.




用-start 以及 –end 参数, 可以打印出一个范围内的object的数据.


用 –mt  <string>参数, 可以打印出指定的MethodTable值的objects. 类似于命令!gcheap –mt <addr>


!wheap的显示结果会统计出Heap上Object的一些汇总信息. 这些信息是按照对象类型进行分类, 一条数据表示一个对象类型.


第一列是其中一个object的地址, 如果有多个对象是相同类型, 仅仅显示第一个.


第二列是这个类型的对象的MethodTable的地址.


第三列是这个类型的总共使用了多少virtual memory. 在做high memory 的场景的CASE的情况下, 可以通过这个值快速找到占用virtual memory 最高的对象类型.


第四列是这个类型的数量.


第五列是这个类型的名称






!wheap

…….

0000000195747d18 000007fef0b9c768       36   1 0 System.Int32[]

0000000195747d40 000007fee679a850       96   1 0 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Xml.XmlQualifiedName, System.Xml],[System.Xml.Schema.SchemaAttDef, System.Xml]][]

0000000195747da0 000007fee67a1e60       32   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+ValuesCollection

0000000195747dc0 000007fee67a1f28       56   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+XSOEnumerator

0000000195747df8 000007fef0b9c768       36   1 0 System.Int32[]

0000000195747e20 000007fee67a2048       96   1 0 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Xml.XmlQualifiedName, System.Xml],[System.Xml.Schema.XmlSchemaObject, System.Xml]][]

0000000195747e80 000007fee679fd20       88   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+XmlSchemaObjectEntry[]

0000000195747ed8 000007fee67a1e60       32   1 0 System.Xml.Schema.XmlSchemaObjectTable+ValuesCollection






!windex


!windex是一个非常常用的命令. 这个命令不但可以早heap中挖掘你所需要的某个类型的数据. 最有用处的地方是, 可以用来查找heap上面实现某个interface, 继承某个abstract class 或者class的对象. 这个命令执行之后, 也会缓存做过index后的对象, 可以加快类似命令的之行速度.


下面SHOW一下!windex比较有趣的功能, 通过WINDBG的UI将heap上个object展示成树形结构. 这样的做法比较形象的对各种对象进行分析.


首先在windbg中运行!windex -tree的命令. 这个命令会快速对heap上的object做index. 然后生成一个临时文件在本地. 同时也生成了一条命令.




0:000> !windex -tree

Starting indexing at 20:19:06 PM

Indexing finished at 20:19:07 PM

7,098,503 Bytes in 77,156 Objects

Index took 00:00:01

Copy, paste and run command below:

.cmdtree C:\Users\sonicguo\AppData\Local\Temp\HEAE0D6.tmp




Windbg Extension NetExt 使用指南 【3】 ---- 挖掘你想要的数据 Managed Heap


将这个命令COPY & PASTE 到命令行上执行. 然后会弹出另外一个窗口, 如下图.  这个图的效果已经非常有点接近Visual Studio中检查object的窗口效果了.


Windbg Extension NetExt 使用指南 【3】 ---- 挖掘你想要的数据 Managed Heap


这个时候可以double click 某一条记录. 会显示出该条记录的详情.




0:000> !windex -mt 000007FEE79EFA20

Index is up to date

 If you believe it is not, use !windex -flush to force reindex

00000001556ebc68 000007fee79efa20 System.ServiceModel.BasicHttpBinding      112   0 1

00000001556f2b88 000007fee79efa20 System.ServiceModel.BasicHttpBinding      112   0 1




如果双击的不是这个类型, 而是该类型下面某一个field, 那么会显示出所有这个类型的每一个字段的值. 例如这里BasicHttpBinding有两个. 我想知道每一个BasicHttpBinding的name. 那么只要双击这个name, 就会把两个BasicHttpBinding的名字都打印出来.


这个方式非常适合快速调查某一个类型的特定字段的值.


Windbg Extension NetExt 使用指南 【3】 ---- 挖掘你想要的数据 Managed Heap




0:000> .foreach({$addr} {!windex -short -mt 000007FEE79EFA20}){.echo Address: {$addr}; !wselect name from {$addr}}

Address: 00000001556ebc68

[System.ServiceModel.BasicHttpBinding]

System.String name = 00000001556ccbd8 wsHttpBindingConfiguration

Address: 00000001556f2b88

[System.ServiceModel.BasicHttpBinding]

System.String name = 00000001556ce118 basicHttpBindingConfigurationJava




!windex 还支持模糊查询. 例如, 执行下面这个命令就可以把所有后缀为BasicHttpBinding的对象都打印出来.




0:000> !windex -type *.BasicHttpBinding

Index is up to date

 If you believe it is not, use !windex -flush to force reindex

00000001556ebc68 000007fee79efa20 System.ServiceModel.BasicHttpBinding      112   0 1

00000001556f2b88 000007fee79efa20 System.ServiceModel.BasicHttpBinding      112   0 1




配合 !wfrom 来使用, 可以从过滤出来的对象中找到某一个指定的字段, 前提是要知道字段名称.




0:000> !wfrom -type *.BasicHttpBinding select name

name: wsHttpBindingConfiguration

name: basicHttpBindingConfigurationJava

2 Object(s) listed




这个显示结果虽然很爽, 但是没有能够看到对象的地址, 略微不足. 为了弥补这个不足, 可以使用额外的参数 $addr() 来解决.




0:000> !wfrom -type *.BasicHttpBinding select $addr(),name

calculated: 00000001556EBC68

name: wsHttpBindingConfiguration

calculated: 00000001556F2B88

name: basicHttpBindingConfigurationJava




不仅如此, 还可以用$a()的参数来添加别名, 使得输出结果可读性更强.




0:000> !wfrom -type *.BasicHttpBinding select $a("Address",$addr()), $typename(), name

Address: 00000001556EBC68

calculated: System.ServiceModel.BasicHttpBinding

name: wsHttpBindingConfiguration

Address: 00000001556F2B88

calculated: System.ServiceModel.BasicHttpBinding

name: basicHttpBindingConfigurationJava

2 Object(s) listed




这么多的新功能, 是否觉得酷炫吊炸天呢? 下一期, 我会继续介绍更多酷炫的新功能.


Sonic Guo
相关文章