一:背景

1. 讲故事

前段时间有位朋友找到我,说他的程序界面操作起来很慢并且卡顿等一些不正常现象,从任务管理器看了下 GDI句柄 已经到 1w 了,一时也找不出什么代码中哪里有问题,让我帮忙看下,其实这种问题看内存dump作用不是很大,主要是写脚本很麻烦,这一篇我们就来简单聊聊如何洞察此类问题。

二:如何洞察泄露

1. 一个测试小案例

在 windows 上gdi的句柄类型有很多,比如:penfontbitmapdevice 等,具体可以网上搜一下,这里我就造一个 bitmap 的句柄泄露,参考代码如下:


private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Task.Factory.StartNew(() =>
{
Bitmap bmp = new Bitmap(100, 100); for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
bmp.GetHbitmap();
Thread.Sleep(100);
}
});
}

代码非常简单,大概 100ms 泄露一个 bitmap 句柄,接下来把程序跑起来点击 Button_Click 按钮,然后上瑞士军刀 WinDbg 附加进程。

2. 如何观察GDI泄露

观察 GDI句柄 是否异常,最简单的方法就是看任务管理器中的 GDI对象 一列,截图如下:

但这里有一个问题,你只知道有一个总数,并不知道是哪种句柄类型的泄露,比如是:bitmap? font ?device? 对吧。

那怎么办呢?这就需要考验一点基础知识了,你要知道 GDI 的句柄表(GDI Shared Handle Table)是维护在用户态的虚拟地址上,区别于维护在内核中的 ObjectTable,可以用 !address 验证下。

0:011> !address 

        BaseAddress      EndAddress+1        RegionSize     Type       State                 Protect             Usage
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+ 294`d1500000 294`d1681000 0`00181000 MEM_MAPPED MEM_COMMIT PAGE_READONLY Other [GDI Shared Handle Table] 0:011> !address 294`d1500000 Usage: Other
Base Address: 00000294`d1500000
End Address: 00000294`d1681000
Region Size: 00000000`00181000 ( 1.504 MB)
State: 00001000 MEM_COMMIT
Protect: 00000002 PAGE_READONLY
Type: 00040000 MEM_MAPPED
Allocation Base: 00000294`d1500000
Allocation Protect: 00000002 PAGE_READONLY
Additional info: GDI Shared Handle Table Content source: 1 (target), length: 181000

在这 1.5M虚拟地址段中就雪藏了我们要找的各句柄的统计信息,但要挖它需要写脚本,再配合 GDICELL 结构体,分组其中的 wType 句柄类型。


typedef struct {
PVOID64 pKernelAddress; // 0x00
USHORT wProcessId; // 0x08
USHORT wCount; // 0x0a
USHORT wUpper; // 0x0c
USHORT wType; // 0x0e
PVOID64 pUserAddress; // 0x10
} GDICell; // sizeof = 0x18

虽然可以手工分组出来,但这种问题你肯定不是第一个遇到,早有人写了一个工具来解决这类问题,它就是 GDIView.exe,大家可以网上搜一下。

打开 GDIView 之后,可以很清楚的看到 WindowsFormsApp1 程序中各个句柄的统计信息,并且 type=Bitmap 是非常可疑的,截图如下:

知道了是 Bitmap 的句柄泄露,定位的范围一下子就小了很多,长舒一口气。

3. 如何寻找 Bitmap 的底层函数

熟悉 Windows 的朋友应该都知道 GDI 的逻辑是封装在底层的 GDI32.dll 中,模块信息如下:


0:012> lmvm gdi32
Browse full module list
start end module name
00007ff9`b0c80000 00007ff9`b0cab000 GDI32 (deferred)
Image path: C:\windows\System32\GDI32.dll
Image name: GDI32.dll
Browse all global symbols functions data
Image was built with /Brepro flag.
Timestamp: 3EE1D71F (This is a reproducible build file hash, not a timestamp)
CheckSum: 0002B228
ImageSize: 0002B000
File version: 10.0.19041.2130
Product version: 10.0.19041.2130
File flags: 0 (Mask 3F)
File OS: 40004 NT Win32
File type: 2.0 Dll
File date: 00000000.00000000
Translations: 0409.04b0
Information from resource tables:
CompanyName: Microsoft Corporation
ProductName: Microsoft Windows Operating System
InternalName: gdi32
OriginalFilename: gdi32
ProductVersion: 10.0.19041.2130
FileVersion: 10.0.19041.2130 (WinBuild.160101.0800)
FileDescription: GDI Client DLL
LegalCopyright: Microsoft Corporation. All rights reserved.

言外之意就是可以在 GDI32 模块中下方法断点,这时候问题就来了,到底搁哪个方法下呢?这个只能求助 MSDN 了,功夫不负有心人,找到了一篇很老的文章:https://learn.microsoft.com/en-us/archive/msdn-magazine/2003/january/detect-and-plug-gdi-leaks-with-two-powerful-tools-for-windows-xp

从图中看记载的非常详细,但我亲自观察下来有些方法找不到,所以只能做个参考吧,不过在 Windbg 中提供了一个非常好的 bm 命令,它可以对方法名进行 模糊断点,比如 bm gdi32!*Bitmap* 就可以一口气下 45 个断点。


0:012> bm gdi32!*Bitmap* "? @$tid; k; gc"
0: 00007ff9`b0c86f7c @!"GDI32!IsCreateBitmapPresent"
1: 00007ff9`b0c87216 @!"GDI32!_imp_load_CreateDIBitmap"
2: 00007ff9`b0c8906c @!"GDI32!_imp_load_DwmCreatedBitmapRemotingOutput"
3: 00007ff9`b0c86460 @!"GDI32!NtGdiGetBitmapDpiScaleValue"
4: 00007ff9`b0c8850c @!"GDI32!_imp_load_ClearBitmapAttributes"
5: 00007ff9`b0c88745 @!"GDI32!_imp_load_CreateDiscardableBitmap"
6: 00007ff9`b0c84470 @!"GDI32!CreateBitmapStub"
...
42: 00007ff9`b0c8713e @!"GDI32!_imp_load_GetBitmapBits"
43: 00007ff9`b0c89580 @!"GDI32!GdiConvertBitmapV5"
44: 00007ff9`b0c89080 @!"GDI32!DwmCreatedBitmapRemotingOutput"
45: 00007ff9`b0c8aaac @!"GDI32!_imp_load_SetBitmapDimensionEx" 0:007> .bpcmds
bu0 @!"GDI32!IsCreateCompatibleBitmapPresent" "? @$tid; k; gc";
bu1 @!"GDI32!_imp_load_CreateDIBitmap" "? @$tid; k; gc";
bu2 @!"GDI32!_imp_load_DwmCreatedBitmapRemotingOutput" "? @$tid; k; gc";
bu3 @!"GDI32!NtGdiGetBitmapDpiScaleValue" "? @$tid; k; gc";
bu4 @!"GDI32!_imp_load_ClearBitmapAttributes" "? @$tid; k; gc";
bu5 @!"GDI32!_imp_load_CreateDiscardableBitmap" "? @$tid; k; gc";
...

天网恢恢,疏而不漏,肯定会命中其中一个的,接下来继续 g 让程序跑起来,你会看到有大量的方法被命中,并且仔细观察会有一个用户态函数 <button1_Click>b__1_0,截图如下:

此时这个托管函数就是重点怀疑对象,也就很轻松的找到问题之所在,有些朋友可能要问,这样重复的信息是不是会很多,那当然了,大家可以根据输出信息做下一步的洞察,比如上面的 gdiplus!CopyOnWriteBitmap::CreateHBITMAP 函数会特别多,这时候可以重新 bp 来缩小范围,对吧!参考代码如下:


0:010> bc *
0:010> bp gdiplus!CopyOnWriteBitmap::CreateHBITMAP "? @$tid; k; gc" 0:010> g
Evaluate expression: 15768 = 00000000`00003d98
# Child-SP RetAddr Call Site
00 000000bb`041febd8 00007ff9`9df0a21f gdiplus!CopyOnWriteBitmap::CreateHBITMAP
01 000000bb`041febe0 00007ff9`9df0a19a gdiplus!GpBitmap::CreateHBITMAP+0x3b
02 000000bb`041fec10 00007ff9`72442c61 gdiplus!GdipCreateHBITMAPFromBitmap+0xaa
03 000000bb`041fec50 00007ff9`72439471 System_Drawing_ni+0x72c61
04 000000bb`041fed10 00007ff9`7243940a System_Drawing_ni!System.Drawing.Bitmap.GetHbitmap+0x51
05 000000bb`041fed70 00007ff9`36d02a75 System_Drawing_ni!System.Drawing.Bitmap.GetHbitmap+0x7a
06 000000bb`041fede0 00007ff9`8d597a47 WindowsFormsApp1!WindowsFormsApp1.Form1.<>c.<button1_Click>b__1_0+0x75
...

三:总结

说实话,找到程序的 GDI句柄泄露 的前因后果难度系数还是蛮高的,在没有系统科学的工具和基础知识之前,花费几天的时间排查这个问题是很正常的,相信这篇文章给后来人少踩坑吧。

如何洞察 C# 程序的 GDI 句柄泄露的更多相关文章

  1. uilib库gdi句柄泄漏bug修复,duilib防止gdi泄漏的小提醒

    转载请说明原出处,谢谢~~ 今天下午群友的网友让我帮忙看一下的duilib程序的问题,程序中包含了List控件,会定时清除所有子项目然后重新添加.但是程序运行一段时间后会自己崩溃!我编译了源码运行后在 ...

  2. .NET对象与Windows句柄(二):句柄分类和.NET句柄泄露的例子

    上一篇文章介绍了句柄的基本概念,也描述了C#中创建文件句柄的过程.我们已经知道句柄代表Windows内部对象,文件对象就是其中一种,但显然系统中还有更多其它类型的对象.本文将简单介绍Windows对象 ...

  3. .NET对象与Windows句柄(三):句柄泄露实例分析

    在上篇文章.NET对象与Windows句柄(二):句柄分类和.NET句柄泄露的例子中,我们有一个句柄泄露的例子.例子中多次创建和Dispose了DataReceiver和DataAnalyzer对象, ...

  4. 查GDI对象泄露的利器:GDIView

    查GDI对象泄露的利器:GDIView可以很详细的查到进程的GDI对象的总个数,详细的GDI对象的个数,以及其增减数量.其GDI对象类型也可以很详细的得知,以及其内存地址,句柄.实在是好使! 下载地址 ...

  5. 【转】Graphics.DrawImage 方法 IntPtr 结构 GDI 句柄 知识收集

    Graphics.DrawImage 方法 在指定的位置使用原始物理大小绘制指定的 Image. 命名空间:System.Drawing 程序集:System.Drawing(在 system.dra ...

  6. windbg调试实例(4)--句柄泄露

    同事介绍了一篇调试句柄泄露的blog文章,今天有空看了一下,这家伙用视频的方式录下整个调试的过程,学习一目了然,真是有心.鉴于学习的过程总结一下能加深记忆,所以我这里做个记录,感兴趣的朋友可以看这里: ...

  7. linux句柄泄露问题查看

    背景: 我们在开发linux在线server的时候常常会遇会句柄泄露的问题.由于在linux系统设计里面遵循一切都是文件的原则.即磁盘文件.文件夹.网络套接字.磁盘.管道等,全部这些都是文件.在我们进 ...

  8. 捉虫记2:windows程序句柄泄露的上下文环境

    作为程序员,开发程序是基本功,而调试程序也是必不可少的技能之一.软件在主体功能开发完成后会经历各个阶段的测试,才会被发布.在测试过程中,出现较多的可能就是内存泄漏,句柄泄漏,异常崩溃等属于非功能型的软 ...

  9. SOCKET句柄泄露带来的内存灾难

    前些时候游戏莫名其妙出现大量内存泄露,我感到很诧异,当然一般情况下游戏的内存管理是极其严苛的,出现如此大量的内存泄露到底是怎么回事? 句柄滥用导致的内存泄露会多夸张呢,尤其SOCKET,在某些客户端系 ...

  10. [Swift通天遁地]七、数据与安全-(11)如何检测应用程序中的内存泄露

    ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★➤微信公众号:山青咏芝(shanqingyongzhi)➤博客园地址:山青咏芝(https://www.cnblogs. ...

随机推荐

  1. pack.json中的^ ~的区别

    在版本说明前面还有个符号:'^'(插入符号)和'~'(波浪符号),他们之间的区别:例如: '~'(波浪符号):他会更新到当前minor version(也就是中间的那位数字)中最新的版本.放到我们的例 ...

  2. .NET周报 【4月第1期 2023-04-02】

    国内文章 探索 SK 示例 -- GitHub 存储库中的机器人 https://www.cnblogs.com/shanyou/p/17280627.html 微软 3月22日 一篇文章" ...

  3. [工具/Maven]Maven工程目录结构 | Maven自动构建骨架(maven-archetype)中quickstart与webapp的区别

    1 maven-archetype-quickstart 1.1 IDEA中的前期准备 1.2 自动构建后 ↓pom.xml↓ <?xml version="1.0" enc ...

  4. day40:MySQL:python操作mysql:pymysql模块&SQL注入攻击

    目录 part1:用python连接mysql 1.用python连接mysql的基本语法 2.用python 创建&删除表 3.用python操作事务处理 part2:sql注入攻击 1.s ...

  5. Vue2的组件中data为什么不能使用对象

    当一个组件被定义,data 必须声明为返回一个初始数据对象的函数,因为组件可能被用来创建多个实例. 如果 data 仍然是一个纯粹的对象,则所有的实例将共享引用同一个数据对象!通过提供 data 函数 ...

  6. java中的装箱 拆箱 以及 字符串与基本数据类型的转化

    java中的装箱 拆箱 装箱就是 自动将基本数据类型转换为包装器类型:拆箱就是 自动将包装器类型转换为基本数据类型 ; Integer i =5;//装箱 int j=i;//拆箱 在装箱的时候自动调 ...

  7. 火山引擎 DataTester:让企业“无代码”也能用起来的 A/B 实验平台

    更多技术交流.求职机会,欢迎关注字节跳动数据平台微信公众号,回复[1]进入官方交流群 当数字化变革方兴未艾,无代码正受到前所未有的关注.Salesforce 的数据显示,52%的 IT 部门表示,公司 ...

  8. Python Requets库学习总结

    快速开始 发送请求 >>> import requests >>> r = requests.get('https://api.github.com/events' ...

  9. ABC267G Increasing K Times 题解

    做这道题,很有感悟,发篇文. 先给数列从小到大排个序. 接下来设 \(f_{i,j}\) 表示前 \(i\) 个数的排列形成 \(j\) 个上坡的方案数. 接下来考虑转移,分为插入第 \(i\) 个数 ...

  10. Bing的AI聊天使用体验

    Bing开启了AI聊天功能,我们这里做一个简单的测评,看看各种AI是否达到预期效果. PS:没有"魔法"的各位就不用看下去了 1.登陆 打开edge,遇到的第一个问题就是,使用&q ...