一次新的视频播放卡死异常

最新推荐文章于 2024-12-30 15:48:00 发布

mychen

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文章标签： android 视频卡死 stack art

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mychen/article/details/80323327

异常现象

一次新的视频播放卡死异常：4路视频10秒切换拷机，出现测试app画面卡死的异常，可以切换到其它界面。

CPU负载

查看负载，发现异常app有线程跑满CPU，且CPU大多消耗在内核层

User 2%, System 23%, IOW 0%, IRQ 0%
User 30 + Nice 0 + Sys 283 + Idle 899 + IOW 0 + IRQ 0 + SIRQ 0 = 1212

  PID   TID PR CPU% S     VSS     RSS PCY UID      Thread          Proc
 2768 29663  1  24% R 1398368K 182332K  fg u0_a53   Thread-13095407 com.test33.demo
32103 32103  2   0% R   2364K    948K  fg root     top             top
   77    77  0   0% S      0K      0K  fg root     fb-vsync        
  193   222  0   0% S 171340K  15512K  fg system   mali-renderer   /system/bin/surfaceflinger
  190   190  0   0% S   2472K    792K  fg root     lmkd            /system/bin/lmkd
    8     8  0   0% S      0K      0K  fg root     rcu_preempt     
    9     9  0   0% S      0K      0K  fg root     rcu_bh          
   10    10  3   0% S      0K      0K  fg root     rcu_sched

debuggerd

使用debuggerd获得该进程的backtrace及寄存器信息:

ABI: 'arm'
pid: 2768, tid: 29663, name: Thread-13095407  >>> com.test33.demo <<<
signal 19 (SIGSTOP), code 0 (SI_USER), fault addr --------
    r0 00000000  r1 00001000  r2 00000098  r3 9c29b000
    r4 9c19f000  r5 9c29c564  r6 9c29c000  r7 b8b65468
    r8 9c1a0000  r9 9c1a0000  sl 9c19f000  fp ffffffff
    ip b8b65468  sp 9c29c558  lr b4c8982b  pc b4c89832  cpsr 80070030
...
backtrace:
    #00 pc 0034d832  /system/lib/libart.so (_ZN3art6Thread25InstallImplicitProtectionEv+233)
    #01 pc 0034da73  /system/lib/libart.so (_ZN3art6Thread12InitStackHwmEv+210)
    #02 pc 0034dca1  /system/lib/libart.so (_ZN3art6Thread4InitEPNS_10ThreadListEPNS_9JavaVMExtEPNS_9JNIEnvExtE+112)
    #03 pc 00354b65  /system/lib/libart.so (_ZN3art6Thread6AttachEPKcbP8_jobjectb+136)
    #04 pc 0032fc4f  /system/lib/libart.so (_ZN3art7Runtime19AttachCurrentThreadEPKcbP8_jobjectb+14)
    #05 pc 002586cb  /system/lib/libart.so (_ZN3art3JII19AttachCurrentThreadEP7_JavaVMPP7_JNIEnvPv+158)
    #06 pc 00089335  /data/app/com.test33.demo-1/lib/arm/libPlayCtrl.so (_ZN13CHKMediaCodec10OutputDataERl+64)
...
memory map:
9c19f000-9c29cfff rw-         0     fe000  [stack:29663]

查看异常位置的源代码及其汇编

    for (uint8_t* p = stack_top; p >= pregion; p -= kPageSize) {
        dont_optimize_this = *p;
    }

  34d826:       f557 eb52       blx     a4ecc <mprotect@plt>
  34d82a:       42b4            cmp     r4, r6
  34d82c:       bf98            it      ls
  34d82e:       4633            movls   r3, r6
  34d830:       d807            bhi.n   34d842 <_ZN3art6Thread25InstallImplicitProtectionEv+0xfa>
  34d832:       781a            ldrb    r2, [r3, #0]

当前PC=0x34d832，该指令从r3寄存器所指向地址中取数据保存到r2，r3指向线程栈，寄存器的数据看起来没什么问题。

PERF

我们再来看下此时内核在做什么，为什么会消耗这么多的CPU？　使用perf工具抓异常线程的信息如下：

# Overhead          Command      Shared Object                                                                                                                Symbol
# ........  ...............  .................  ....................................................................................................................
#
    29.60%  com.test33.demo  [kernel.kallsyms]  [k] do_page_fault                                                                                                   
            |
            --- do_page_fault
                do_DataAbort
                __dabt_usr
                art::StackVisitor::GetVRegFromOptimizedCode(art::ArtMethod*, unsigned short, art::VRegKind, unsigned int*) const

    26.83%  com.test33.demo  [kernel.kallsyms]  [k] _raw_spin_unlock_irqrestore                                                                                     
            |
            --- _raw_spin_unlock_irqrestore
               |          
               |--52.88%-- do_page_fault
               |          do_DataAbort
               |          __dabt_usr
               |          art::StackVisitor::GetVRegFromOptimizedCode(art::ArtMethod*, unsigned short, art::VRegKind, unsigned int*) const
               |          
               |--46.95%-- __down_read_trylock
               |          do_page_fault
               |          do_DataAbort
               |          __dabt_usr
               |          art::StackVisitor::GetVRegFromOptimizedCode(art::ArtMethod*, unsigned short, art::VRegKind, unsigned int*) const
                --0.17%-- [...]

     9.65%  com.test33.demo  libart.so          [.] art::StackVisitor::GetVRegFromOptimizedCode(art::ArtMethod*, unsigned short, art::VRegKind, unsigned int*) const
            |
            --- art::StackVisitor::GetVRegFromOptimizedCode(art::ArtMethod*, unsigned short, art::VRegKind, unsigned int*) const

     7.86%  com.test33.demo  [kernel.kallsyms]  [k] _raw_spin_unlock                                                                                                
            |
            --- _raw_spin_unlock
                handle_pte_fault
                __handle_mm_fault
                handle_mm_fault
                do_page_fault
                do_DataAbort
                __dabt_usr
                art::StackVisitor::GetVRegFromOptimizedCode(art::ArtMethod*, unsigned short, art::VRegKind, unsigned int*) const

看起来是程序在访问线程栈时候，那块page已经不存在，所以触发了kernel的page fault机制去分配page，但为何kernel一直陷在page fault中无法返回？

查看了系统可用内存还很充足，不存在分配不到内存的情况。

GDB

用gdb连接上去修改r3寄存器内容，让它指向其它page则能成功执行当前指令，进入下一条指令，否则如果还指向异常的page，则会停留在当前指令上:

(gdb) info register
r0             0x0  0
r1             0x1000   4096
r2             0x98 152
r3             0x9c29b000   2619977728
r4             0x9c19f000   2618945536
r5             0x9c29c564   2619983204
r6             0x9c29c000   2619981824
r7             0xb8b65468   3098956904
r8             0x9c1a0000   2618949632
r9             0x9c1a0000   2618949632
r10            0x9c19f000   2618945536
r11            0xffffffff   4294967295
r12            0xb8b65468   3098956904
sp             0x9c29c558   0x9c29c558
lr             0xb4c8982b   -1261922261
pc             0xb4c89832   0xb4c89832
cpsr           0x80070030   -2147024848
(gdb) set $r3=0x9c29c000
(gdb) si
0xb4c89834 in ?? ()

修改r3的值为另外page时候，si指令能成功执行

(gdb) set $r3=0x9c29bccc
(gdb) info register
r0             0x0  0
r1             0x1000   4096
r2             0x98 152
r3             0x9c29bccc   2619981004
r4             0x9c19f000   2618945536
r5             0x9c29c564   2619983204
r6             0x9c29c000   2619981824
r7             0xb8b65468   3098956904
r8             0x9c1a0000   2618949632
r9             0x9c1a0000   2618949632
r10            0x9c19f000   2618945536
r11            0xffffffff   4294967295
r12            0xb8b65468   3098956904
sp             0x9c29c558   0x9c29c558
lr             0xb4c8982b   -1261922261
pc             0xb4c89832   0xb4c89832
cpsr           0x80070030   -2147024848
(gdb) si
^C
Program received signal SIGINT, Interrupt.

修改r3的值为当前page的其它地址时候，si指令执行失败。

所以，是部分page出现了异常，但异常的根本原因呢？

workaround

我提供了一个patch给客户，用于把kernel里面CMA内存借用的机制给禁用掉，长时间拷机不再出现该异常。

diff --git a/mm/page_alloc.c b/mm/page_alloc.c
index bf6c928..aaf8342 100644
--- a/mm/page_alloc.c
+++ b/mm/page_alloc.c
@@ -933,7 +933,7 @@ static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][4] = {
        [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,     MIGRATE_RESERVE },
        [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,     MIGRATE_RESERVE },
 #ifdef CONFIG_CMA
-       [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_CMA,         MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
+       [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
        [MIGRATE_CMA]         = { MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
 #else
        [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
@@ -1360,7 +1360,7 @@ void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
         * excessively into the page allocator
         */
        if (migratetype >= MIGRATE_PCPTYPES) {
-               if (unlikely(is_migrate_isolate(migratetype))) {
+               if (unlikely(is_migrate_isolate(migratetype)) || is_migrate_cma(migratetype)) {
                        free_one_page(zone, page, 0, migratetype);
                        goto out;
                }

猜测：

由此我猜测：该app从cma中借用了一个page做为其stack的一部分，视频播放时候需要CMA内存，在CMA内存紧张时候会收回被借出去的page，包括被app借走的那块；接着，当app访问stack时候发现对应的page已经不存在，于是触发kernel的page fault机制去分配内存。可能是当前app在执行的代码比较特殊，必须要使用原来的那块page，但是那块page已经被用作视频buffer无法收回，于是kernel一直陷在page fault中。

这猜测过于勉强，但我已没有时间继续就这问题深入下去，暂且如此吧。