JVM 致命错误日志（hs_err_pid.log）解读

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java 致命错误出现的时候，JVM 生成了 hs_err_pid<pid>.log 这样的文件，其中往往包含了虚拟机崩溃原因的重要信息。因为经常遇到，在这篇文章里，我挑选了一个，并且逐段分析它包含的内容（文件可以在文章最后下载）。默认情况下文件是创建在工作目录下的（如果没权限创建的话 JVM 会尝试把文件写到/tmp 这样的临时目录下面去），当然，文件格式和路径也可以通过参数指定，比如：

java -XX:ErrorFile=/var/log/java/java_error%p.log

这个文件将包括：

  • 触发致命错误的操作异常或者信号；
  • 版本和配置信息；
  • 触发致命异常的线程详细信息和线程栈；
  • 当前运行的线程列表和它们的状态；
  • 堆的总括信息；
  • 加载的本地库；
  • 命令行参数；
  • 环境变量；
  • 操作系统 CPU 的详细信息。

首先，看到的是对问题的概要介绍：

#  SIGSEGV (0xb) at pc=0x03568cf4, pid=16819, tid=3073346448

一个非预期的错误被 JRE 检测到，其中：

  • SIGSEGV 是信号名称
  • 0xb 是信号码
  • pc=0x03568cf4 指的是程序计数器的值
  • pid=16819 是进程号
  • tid=3073346448 是线程号

如果你对 JVM 有了解，应该不会对这些东西陌生。

接下来是 JRE 和 JVM 的版本信息：

# JRE version: 6.0_32-b05

# Java VM: Java HotSpot(TM) Server VM (20.7-b02 mixed mode linux-x86 )

运行在 mixed 模式下。

然后是问题帧的信息：

# Problematic frame:

# C  [libgtk-x11-2.0.so.0+0x19fcf4]  __float128+0x19fcf4
  • C：帧类型为本地帧，帧的类型包括：
    • C：本地 C 帧
    • j：解释的 Java 帧
    • V：虚拟机帧
    • v：虚拟机生成的存根栈帧
    • J：其他帧类型，包括编译后的 Java 帧
  • libgtk-x11-2.0.so.0+0x19fcf4：和程序计数器（pc）表达的含义一样，但是用的是本地 so 库+偏移量的方式。

接下去第一部分是线程信息：

Current thread (0x09f30c00):  JavaThread "main" [_thread_in_native, id=16822, stack(0xb72a8000,0xb72f9000)]

当前线程的：

  • 0x09f30c00：指针
  • JavaThread：线程类型，可能的类型包括：
    • JavaThread
    • VMThread
    • CompilerThread
    • GCTaskThread
    • WatcherThread
    • ConcurrentMarkSweepThread
  • main：名字
    • _thread_in_native：线程当前状态，状态枚举包括：
    • _thread_uninitialized：线程还没有创建，它只在内存原因崩溃的时候才出现
    • _thread_new：线程已经被创建，但是还没有启动
    • _thread_in_native：线程正在执行本地代码，一般这种情况很可能是本地代码有问题
    • _thread_in_vm：线程正在执行虚拟机代码
    • _thread_in_Java：线程正在执行解释或者编译后的 Java 代码
    • _thread_blocked：线程处于阻塞状态
    • …_trans：以_trans 结尾，线程正处于要切换到其它状态的中间状态
  • id=16822：线程 ID
  • 0xb72a8000,0xb72f9000：栈区间
siginfo:si_signo=SIGSEGV: si_errno=0, si_code=1 (SEGV_MAPERR), si_addr=0x00000010

这部分是导致虚拟机终止的非预期的信号信息，含义前面已经大致提到过了。其中 si_errno 和 si_code 是 Linux 下用来鉴别异常的，Windows 下是一个 ExceptionCode。

EAX=0x00000000, EBX=0x0375dd84, ECX=0x00000000, EDX=0x00000000
ESP=0xb72f0fa0, EBP=0xb72f0fb8, ESI=0x00000000, EDI=0x0a6c1800
EIP=0x03568cf4, EFLAGS=0x00010246, CR2=0x00000010

这是寄存器上下文。

Top of Stack: (sp=0xb72f0fa0)
0xb72f0fa0:   00000000 00402250 0040217f 0375dd84
0xb72f0fb0:   00000000 0a6c1800 b72f0fe8 0356c2c0
0xb72f0fc0:   00000000 0a6c1800 b72f0fe8 003b3e77
0xb72f0fd0:   003e6c8b 0a1a70d0 0a193358 0375dd84
0xb72f0fe0:   0a276418 0a276418 b72f1048 03536c56
0xb72f0ff0:   0acad000 0b3ca978 0000000c 00dd0674
0xb72f1000:   00000003 0a2c7d50 b72f1038 0000330c
0xb72f1010:   ffffffff ffffffff 00000001 00000001 

Instructions: (pc=0x03568cf4)
0x03568cd4:   89 14 24 89 75 f8 89 d6 89 7d fc 89 c7 e8 7e 1b
0x03568ce4:   ea ff 89 34 24 89 87 d4 02 00 00 e8 30 00 ea ff
0x03568cf4:   8b 40 10 89 3c 24 c7 44 24 08 00 00 00 00 89 87
0x03568d04:   d0 02 00 00 8b 83 88 24 00 00 89 44 24 04 e8 dd

栈顶程序计数器旁的操作码，它们可以被反汇编成系统崩溃前执行的指令。

Register to memory mapping:

EAX=0x00000000 is an unknown value
EBX=0x0375dd84: <offset 0x394d84> in /usr/lib/libgtk-x11-2.0.so.0 at 0x033c9000
ECX=0x00000000 is an unknown value
EDX=0x00000000 is an unknown value
ESP=0xb72f0fa0 is pointing into the stack for thread: 0x09f30c00
EBP=0xb72f0fb8 is pointing into the stack for thread: 0x09f30c00
ESI=0x00000000 is an unknown value
EDI=0x0a6c1800 is an unknown value

寄存器和内存映射信息。

Stack: [0xb72a8000,0xb72f9000],  sp=0xb72f0fa0,  free space=291k
Native frames: (J=compiled Java code, j=interpreted, Vv=VM code, C=native code)
C  [libgtk-x11-2.0.so.0+0x19fcf4]  __float128+0x19fcf4
C  [libgtk-x11-2.0.so.0+0x1a32c0]  __float128+0xc0
... ...
C  [libswt-pi-gtk-3738.so+0x33f6a]  Java_org_eclipse_swt_internal_gtk_OS__1Call+0xf
J  org.eclipse.swt.internal.gtk.OS._Call(III)I
J  org.eclipse.swt.internal.gtk.OS.Call(III)I

Java frames: (J=compiled Java code, j=interpreted, Vv=VM code)
J  org.eclipse.swt.internal.gtk.OS._Call(III)I
J  org.eclipse.swt.internal.gtk.OS.Call(III)I
j  org.eclipse.swt.widgets.Widget.fixedSizeAllocateProc(II)I+5
j  org.eclipse.swt.widgets.Display.fixedSizeAllocateProc(II)I+17
v  ~StubRoutines::call_stub
... ...

线程栈。包含了地址、栈顶、栈计数器和线程尚未使用的栈信息，由于栈可能非常长，打印的长度有限制，但是至少本地栈和 Java 栈都打印出来了（很多时候本地栈打印不出来，但是 Java 栈一般都能打印出来）。从中可以看到，Eclipse 的虚拟机崩溃了。

Java Threads: ( => current thread )
  0x0b4c1000 JavaThread "Worker-247" [_thread_blocked, id=25417, stack(0x741bc000,0x7420d000)]
  0x0a300c00 JavaThread "Worker-246" [_thread_blocked, id=25235, stack(0x7d30c000,0x7d35d000)]
... ...

线程信息。一目了然，不解释了。

VM state:not at safepoint (normal execution)

虚拟机状态。包括：

  • not at a safepoint：正常运行状态；
  • at safepoint：所有线程都因为虚拟机等待状态而阻塞，等待一个虚拟机操作完成；
  • synchronizing：一个特殊的虚拟机操作，要求虚拟机内的其它线程保持等待状态。
VM Mutex/Monitor currently owned by a thread: None

虚拟机的 Mutex 和 Monitor 目前没有被线程持有。Mutex 是虚拟机内部的锁，而 Monitor 则关联到了 Java 对象。

Heap
 PSYoungGen      total 149056K, used 125317K [0xa9700000, 0xb41a0000, 0xb41a0000)
  eden space 123520K, 95% used [0xa9700000,0xb0ac0de0,0xb0fa0000)
  from space 25536K, 26% used [0xb28b0000,0xb2f50748,0xb41a0000)
  to   space 25600K, 0% used [0xb0fa0000,0xb0fa0000,0xb28a0000)
 PSOldGen        total 261248K, used 239964K [0x941a0000, 0xa40c0000, 0xa9700000)
  object space 261248K, 91% used [0x941a0000,0xa2bf7018,0xa40c0000)
 PSPermGen       total 163328K, used 130819K [0x841a0000, 0x8e120000, 0x941a0000)
  object space 163328K, 80% used [0x841a0000,0x8c160c40,0x8e120000)

堆信息。新生代、老生代、永久代。对 JVM 有了解的人应该都清楚，不解释了。

Code Cache  [0xb4262000, 0xb5ac2000, 0xb7262000)
 total_blobs=5795 nmethods=5534 adapters=209 free_code_cache=25103616 largest_free_block=38336

代码缓存（Code Cache）。这是一块用于编译和保存本地代码的内存，注意是本地代码，它和 PermGen（永久代）是不一样的，永久带是用来存放 Java 类定义的。

Dynamic libraries:
00101000-00122000 r-xp 00000000 08:01 3483560    /usr/lib/libjpeg.so.62.0.0
00122000-00123000 rwxp 00020000 08:01 3483560    /usr/lib/libjpeg.so.62.0.0
00125000-00130000 r-xp 00000000 08:01 9093202    /lib/libgcc_s-4.1.2-20080825.so.1
00130000-00131000 rwxp 0000a000 08:01 9093202    /lib/libgcc_s-4.1.2-20080825.so.1
... ...

内存映射。这些信息是虚拟机崩溃时的虚拟内存列表区域。在定位崩溃原因的时候，它可以告诉你哪些类库正在被使用，位置在哪里，还有堆栈和守护页信息。就以列表中第一条为例说明：

  • 00101000-00122000：内存区域
  • r-xp：权限，r/w/x/p/s 分别表示读/写/执行/私有/共享
  • 00000000：文件内的偏移量
  • 08:01：文件位置的 majorID 和 minorID
  • 3483560：索引节点号
  • /usr/lib/libjpeg.so.62.0.0：文件位置

每一个 lib 都有两块虚拟内存区域—— 代码和数据，它们的权限不同，代码区域是 r-xp；数据区域是 rwxp。守护页（guard page）由权限为–xp 和 rwxp 的一对组成。

VM Arguments:
jvm_args: -Dosgi.requiredJavaVersion=1.5 -XX:MaxPermSize=256m -Xms40m -Xmx512m -Dorg.eclipse.swt.browser.XULRunnerPath='' 
java_command: /.../eclipse/plugins/org.eclipse.equinox.launcher_1.2.0.v20110502.jar -os linux -ws gtk -arch x86 -showsplash -launcher /.../eclipse/eclipse -name Eclipse ...
Launcher Type: SUN_STANDARD

Environment Variables:
PATH=...
DISPLAY=:0.0

虚拟机参数和环境变量。

Signal Handlers:
SIGSEGV: [libjvm.so+0x726440], sa_mask[0]=0x7ffbfeff, sa_flags=0x10000004
SIGBUS: [libjvm.so+0x726440], sa_mask[0]=0x7ffbfeff, sa_flags=0x10000004
... ...

信号句柄。对于 Linux 下的信号机制，参阅 wiki 百科，链接。

OS:Red Hat Enterprise Linux Client release 5.4 (Tikanga)

uname:Linux 2.6.18-164.el5 #1 SMP Tue Aug 18 15:51:54 EDT 2009 i686
libc:glibc 2.5 NPTL 2.5 
rlimit: STACK 10240k, CORE 0k, NPROC 65536, NOFILE 1024, AS infinity
load average:1.78 1.58 1.54

/proc/meminfo:
...

CPU:total 4 (4 cores per cpu, 1 threads per core) family 6 model 42 stepping 7, cmov, cx8, fxsr, mmx, sse, sse2, sse3, ssse3

/proc/cpuinfo:
...

Memory: 4k page, physical 3631860k(155144k free), swap 5124724k(5056452k free)

系统信息。

#文中使用的 hs_err_pid 文件在此下载 #

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2 thoughts on “JVM 致命错误日志（hs_err_pid.log）解读”

  1. 感受到了技术的深度，谢谢分享这么好的文章。有个问题想请教下，我这边有个环境 window2003+tomcat+jna+dll，隔一段时间就会 tomcat 挂掉，产生了 hs_err_pid 文件，我找资料分析了这个文件，应该是不存在内存问题和堆栈溢出的问题，个人判断是在 java 里面利用 jna 调用 dll 时，某个地方出错了，但是进一步的排错就没思路了，希望能跟你进一步的交流，帮忙解决这个问题。

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