JVM致命错误日志(hs_err_pid.log)分析
当JVM出现致命错误时,会生成一个错误文件 hs_err_pid<pid>.log 文件,其中包括了导致 JVM crash 的重要信息,可通过分析该文件定位到导致 crash 的根源。此文件默认会生成在工作目录下。也可以通过 jvm 参数指定生成路径(JDK6中引入):
1  | -XX:ErrorFile=./hs_err_pid<pid>.log  | 
hs_err_pid.log文件内容
以下是几个关键的信息
日志头文件
1  | 
  | 
这里一个重要信息是“SIGSEGV(0xb)”表示jvm crash时正在执行jni代码,而不是在执行java或者jvm的代码,如果没有在应用程序里手动调用jni代码,那么很可能是JIT动态编译时导致的该错误。其中SIGSEGV是信号名称,0xb是信号码,pc=0x00007fb8b18fdc6c指的是程序计数器的值,pid=191899是进程号,tid=140417770411776是线程号。
PS:除了“SIGSEGV(0xb)”以外,常见的描述还有“EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION”,该描述表示jvm crash时正在执行jvm自身的代码,这往往是因为jvm的bug导致的crash;另一种常见的描述是“EXCEPTION_STACK_OVERFLOW”,该描述表示这是个栈溢出导致的错误,这往往是应用程序中存在深层递归导致的。
还有一个重要信息是:
1  | # Problematic frame:  | 
这表示出现crash时jvm正在执行的代码,这里的“J”表示正在执行java代码,后面的表示执行的方法栈。除了“J”外,还有可能是“C”、“j”、“V”、“v”,它们分别表示:
C:Native C framej:Interpreted Java frameV:VMframev:VMgenerated stub frameJ:Other frame types, including compiled Java frames
加上前面对SIGSEGV(0xb)的分析,现在可以断定是JIT动态编译导致的该错误。
经过查阅发现:
此异常是由于jdk JIT compiler optimization 导致,bug id 8021898,官网描述如下:
1  | The JIT compiler optimization leads to a SIGSEGV or an NullPointerException at a place it must not happen.  | 
jdk1.7.0_25到1.7.0_55这几个版本都存在此bug,1.7.0_60后修复。可通过升级jdk解决此异常,具体参阅 http://bugs.java.com/view_bug.do?bug_id=8021898。
到这里该问题已经分析出原因了,但是咱们可以再深入一步,分析下其它信息。
导致crash的线程信息
文件下面是导致crash的线程信息和该线程栈信息,描述信息如下:
1  | Current thread (0x00007fb7b4014800): JavaThread "catalina-exec-251" daemon [_thread_in_Java, id=205044, stack(0x00007fb58f435000,0x00007fb58f536000)]  | 
以上表示导致出错的线程是0x00007fb7b4014800(指针),线程类型是JavaThread,JavaThread表示执行的是java线程,关于该线程其它类型还可能是:
VMThread:jvm的内部线程
CompilerThread:用来调用JITing,实时编译装卸class。 通常,jvm会启动多个线程来处理这部分工作,线程名称后面的数字也会累加,例如:CompilerThread1GCTaskThread:执行gc的线程WatcherThread:jvm周期性任务调度的线程,是一个单例对象。 该线程在JVM内使用得比较频繁,比如:定期的内存监控、JVM运行状况监控,还有我们经常需要去执行一些jstat这类命令查看gc的情况ConcurrentMarkSweepThread:jvm在进行CMS GC的时候,会创建一个该线程去进行GC,该线程被创建的同时会创建一个SurrogateLockerThread(简称SLT)线程并且启动它,SLT启动之后,处于等待阶段。CMST开始GC时,会发一个消息给SLT让它去获取Java层Reference对象的全局锁:Lock
后面的”catalina-exec-251”表示线程名,带有catalina前缀的线程一般是tomcat启动的线程,“daemon”表示该线程为守护线程,再后面的“[_thread_in_Java”表示线程正在执行解释或者编译后的Java代码,关于该描述其它类型还可能是:
- _thread_in_native:线程当前状态
 - _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
 
最后的“id=205044”表示线程ID,stack(0x00007fb58f435000,0x00007fb58f536000)表示栈区间。
“siginfo:si_signo=SIGSEGV: si_errno=0, si_code=1 (SEGV_MAPERR), si_addr=0x0000003f96dc9c6c”这部分是导致虚拟机终止的非预期的信号信息:其中si_errno和si_code是Linux下用来鉴别异常的,Windows下是一个ExceptionCode。
所有线程信息
再下面是线程信息:
1  | Java Threads: ( => current thread )  | 
信息和上面介绍的类似,其中[_thread_blocked表示线程阻塞。
安全点和锁信息
再下面是安全点和锁信息:
1  | VM state:not at safepoint (normal execution)  | 
安全线信息为正常运行,其它可能得描述还有:
- 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
 
锁信息为未被线程持有,Mutex是虚拟机内部的锁,而Monitor则是synchronized锁或者其它关联到的Java对象。
堆信息
再下面是堆信息:
1  | Heap  | 
堆信息包括:新生代、老生代、永久代信息。这里标识了使用CMS垃圾收集器。
下面的“Card table”表示一种卡表,是jvm维护的一种数据结构,用于记录更改对象时的引用,以便gc时遍历更少的table和root。
本地代码缓存
再下面是本地代码缓存信息:
1  | Code Cache [0x00007fb8b1000000, 0x00007fb8b1a60000, 0x00007fb8b4000000)  | 
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,永久代是用来存放jvm和java类的元数据的。
编译事件
再下面是本地代码编译信息:
1  | Compilation events (10 events):  | 
可以看到,一共编译了10次;其中包含org.apache.http.impl.cookie.BestMatchSpec::formatCookies的编译;这和前面的结论相吻合。
gc相关记录
再下面是gc执行记录:
1  | GC Heap History (10 events):  | 
可以看到gc次数为10次(full gc),然后后面描述了每次gc前后的内存信息;看一看到并没有内存不足等问题。
jvm内存映射
再下面是jvm加载的库信息:
1  | Dynamic libraries:  | 
这些信息是虚拟机崩溃时的虚拟内存列表区域。它可以告诉你崩溃原因时哪些类库正在被使用,位置在哪里,还有堆栈和守护页信息。以列表中第一条为例介绍下:
- 00400000-00401000: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
 - 08:02:文件位置的majorID和minorID
 - 39454583:索引节点号
 - /home/service/jdk1.7.0_55/bin/java:文件位置
 
jvm启动参数
再下面是jvm启动参数信息:
1  | VM Arguments:  | 
上面是jvm参数,下面是系统的环境配置。
服务器信息
再下面是服务器信息:
1  | /proc/meminfo:  | 
上面是内存信息,主要关注下swap信息,看看有没有使用虚拟内存;下面是cpu信息。
一份完整的hs_err_pid.log文件
以下的错误本质原因是:创建了太多的线程,没有及时回收,而给JVM分配的内存越多,那么你能创建的线程数就越少。解决方案:改小堆内存
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