使用SetUnhandledExceptionFilter转储程序崩溃时内存DMP

时间：2022-09-02 23:19:25

　　关于程序崩溃时转储内存DMP，可以设置注册表，使程序崩溃时自动转储内存DMP，见程序崩溃时利用注册表自动转储内存DMP。本文要介绍的是使用SetUnhandledExceptionFilter函数在程序崩溃时取得程序内存DMP，并解决一些困扰人的问题。

　　从名字上就可以看出SetUnhandledExceptionFilter的作用就是设置未捕获异常函数，程序崩溃就是因为有些异常我们没有捕获，而当这些异常我们没捕获时，系统就会调用SetUnhandledExceptionFilter设置的函数，在此函数中可以进行一些操作，比如弹出对话框、打印语句等。关于SetUnhandledExceptionFilter更详细的信息，参见MSDN，这里不作详细介绍。

　　见代码：

LONG WINAPI ExpFilter(struct _EXCEPTION_POINTERS *pExp)
{
cout << "Unhandled Exception!!!" << endl;

return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
}


void StartUnhandledExceptionFilter()
{
::SetUnhandledExceptionFilter(ExpFilter);
}

int main()
{
cout << "begin !" << endl;

StartUnhandledExceptionFilter();

int i = 0;
i = i / i;

cout << "end !" << endl;

getch();

return 0;
}

　　运行结果：

使用SetUnhandledExceptionFilter转储程序崩溃时内存DMP

　　main函数的第6行“i = i / i;”语句，产生一个除数为0的异常，这个异常我们没有捕获（使用try、catch或__try、__except等），因此系统调用::SetUnhandledExceptionFilter设置的函数ExpFilter，此函数输出一个语句，然后返回EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER，表明异常处理完毕，程序可以退出。

　　有了上面的经验，于是我们可以在ExpFilter函数中进行一些操作，保存程序的DMP，然后结合PDB，我们就可以分析程序崩溃的原因了。

LONG WINAPI ExpFilter(struct _EXCEPTION_POINTERS *pExp)
{
char szExec[256];
sprintf(szExec, "ntsd -c \".dump /f c:\\123.dmp;.detach;q\" -p %d", 
::GetCurrentProcessId());

WinExec(szExec, SW_SHOWNORMAL);

Sleep(1000);

return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
}

　　执行ntsd语句得到程序的DMP，保存在C盘根目录123.dmp，注意WinExec执行了ntsd语句后，要Sleep一段时间，因为WinExec是异步的，执行ntsd时可能主程序已经退出了，导致ntsd找不到指定的程序，无法生成DMP。

　　以上是用ntsd得到程序的DMP，还可以利用Dbghelp.dll提供的MiniDumpWriteDump函数取得程序的DMP，代码如下：

LONG WINAPI ExpFilter(struct _EXCEPTION_POINTERS *pExp)
{
HANDLE hFile = ::CreateFile(
"c:\\123.dmp", 
GENERIC_WRITE, 
0, 
NULL, 
CREATE_ALWAYS, 
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 
NULL);
if(INVALID_HANDLE_VALUE != hFile)
{
MINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION einfo;
einfo.ThreadId= ::GetCurrentThreadId();
einfo.ExceptionPointers= pExp;
einfo.ClientPointers= FALSE;

        ::MiniDumpWriteDump(
::GetCurrentProcess(), 
::GetCurrentProcessId(), 
hFile, 
MiniDumpWithFullMemory, 
&einfo, 
NULL, 
NULL);
        ::CloseHandle(hFile);
     }

return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
}

　　使用MiniDumpWriteDump需要加头文件Dbghelp.h和链接文件Dbghelp.lib。MiniDumpWriteDump中第四个参数可以设置取得DMP的类型，例子中是取得所有内存DMP。

　　现在来试下用windbg打开DMP，看看程序的堆栈，看是否能找到导致程序崩溃的地方，以下例子使用执行ntsd语句版本的ExpFilter：

使用SetUnhandledExceptionFilter转储程序崩溃时内存DMP

　　OK，成功打开DMP！仔细看看程序的堆栈，好像不对。main函数第6行产生异常，但堆栈中没有，却直接跳到了ExpFilter函数中执行ntsd的的地方。这是因为main函数并非程序最开始执行的函数，链接器在链接可执行文件时，选择了正确的C/C++运行库运行函数，在此运行库函数中才调用的main函数，查看堆栈，可以知道，此运行库函数为mainCRTStartup，此函数的相关代码（VC++6.0下为crtexe.c）如下：

__try {
...
}
__except ( _XcptFilter(GetExceptionCode(), GetExceptionInformation()) )
{
_exit( GetExceptionCode() );
}

　　省略号的地方就是调用main的地方，可以看到，调用main的地方被__try、__except包起来了，产生异常时，首先会调用_XcptFilter，之后的第二步才到我们设置的函数，堆栈自然也就变了。

　　查找__try、__except的资料可知，__except后面跟一个表达式，表达式的值与SetUnhandledExceptionFilter设置的未捕获异常函数返回值的意义一样，如果设置为EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH，表示异常没有被识别到，异常继续往上层抛，至到SetUnhandledExceptionFilter设置的未捕获异常函数。有了这些资料，我们就可以解决不能正确显示堆栈的问题了：

int MyXcptFilter()
{
return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
}

void StartUnhandledExceptionFilter()
{
::SetUnhandledExceptionFilter(ExpFilter);

void *_XcptFilter = (void*)GetProcAddress(
LoadLibrary("msvcrt.dll"), "_XcptFilter");
DWORD dwOldProtect; 
VirtualProtect(_XcptFilter, 5, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwOldProtect); 
*(char*)_XcptFilter = 0xe9;
*(unsigned int*)((char*)_XcptFilter + 1) = 
(unsigned int)MyXcptFilter - ((unsigned int)_XcptFilter + 5); 
VirtualProtect(_XcptFilter, 5, dwOldProtect, &dwOldProtect); 
}

　　修改msvcrt.dll中函数_XcpFilter，使调用_XcpFilter时直接跳转到我们自己的函数MyXcptFilter去执行，此函数返回EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH，因此__except后面表达式就为EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH，表示此异常未能被识别，进而调用ExpFilter，堆栈也被保存下来了，结果如下：

使用SetUnhandledExceptionFilter转储程序崩溃时内存DMP

　　这下就OK了，我们就可以知道哪里产生异常了，查看Locals，可以看到i的值为0。

　　注意：如果此时显示的堆栈还不正确，可能是因为没有加载kernel32.dll等文件的pdb，需要从微软官网下载，将”srv*downstreamstore*http://msdl.microsoft.com/download/symbols“加入到Symbol File Path中，windbg即可自动从微软官网下载相应版本的pdb文件。

　　我们还可以这样处理：

void StartUnhandledExceptionFilter()
{
::SetUnhandledExceptionFilter(ExpFilter);

void *_XcptFilter = (void*)GetProcAddress(
LoadLibrary("msvcrt.dll"), "_XcptFilter");
DWORD dwOldProtect; 
VirtualProtect(_XcptFilter, 5, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwOldProtect); 
VirtualProtect(_XcptFilter, 5, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwOldProtect); 
*(char*)_XcptFilter       = 0x33;
*((char*)_XcptFilter + 1) = 0xc0;
*((char*)_XcptFilter + 2) = 0xc2;
*((char*)_XcptFilter + 3) = 0x00;
*((char*)_XcptFilter + 4) = 0x00;
VirtualProtect(_XcptFilter, 5, dwOldProtect, &dwOldProtect); 
}

　　同样修改_XcptFilter，不过不是让其跳转，而是让其直接返回EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH的值0，也可以达到目的。

　　如果不处理_XcptFilter，非主线程产生异常后的堆栈也不一样，比如用_beginthread创建线程的堆栈就不对，而用CreateThread创建线程的堆栈却是对的，至于原因，有兴趣的可以试试，在非主线程中产生异常，然后分析DMP，一看就明白了。

　　以上测试例子在VC++6.0环境中编译，其他编译器略有不同，具体环境具体分析。

　　更新一下，WinDbg上看到堆栈不对，可以像如上介绍的那样解决，但是也可以用DebugDiag来分析，分析后在“Recovered stack”里也是可以看到完整的堆栈，见WinDbg常用调试命令写在前面的话。


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