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Google Chrome をデバッグする (1)

Google Chrome のデイリーリリースバージョンは,炭鉱にて危険をいち早く察知するカナリアにたとえられ Canary 版と呼ばれている.
(炭鉱で戦うものたちの熱い物語については『炭鉱の庭師』を参照されたい)
Google Chrome Canary 版は以下のページからインストールできる.
https://tools.google.com/dlpage/chromesxs
Canary 版と安定版は,インストール先フォルダから使用するプロファイルまで異なる別アプリケーションである (Side-by-side インストールと呼ばれている).両者を同時に起動することももちろん可能だ.また,Canary 版であっても Google Update の対象になることから,一度インストールしてしまえば後は自動で trunk を追いかけてくれる.
実は,Canary 版にはもうひとつ大きな特徴がある.それは,ビルドの副産物であるデバッグシンボルが公開されていることだ.ここで,デバッグシンボルが公開されていることで何が可能になるかについて,数回にわたって紹介してみたい.

シンボルサーバの登録

Windows エコシステムでのシンボルサーバの登録には,環境変数 _NT_SYMBOL_PATH を使用するのが一般的だ.Microsoft のシンボルサーバと Chrome のシンボルサーバを登録する場合,_NT_SYMBOL_PATH は次のように設定することになる.

_NT_SYMBOL_PATH=srv*c:\SymCache*http://msdl.microsoft.com/download/symbols;srv*C:\SymCache*http://chromium-browser-symsrv.commondatastorage.googleapis.com

"C:\SymCache" は別の名前に変更することも可能である.このフォルダにダウンロードされたシンボルデータがキャッシュされるので,なるべく高速なドライブを設定すると良い.
次に,よく利用する Sysinternals のツール群についてもシンボルパスを設定する.
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Process Explorer と Process Monitor それぞれで,Options から Configure Symbols を選択する.Dbghelp.dll path については,Windows SDK 付属のものを選ぶとよい.64-bit 環境では x64 版の Dbghelp.dll を選択しよう.Symbol paths については先ほど同様に以下を設定する.

srv*c:\SymCache*http://msdl.microsoft.com/download/symbols;srv*C:\SymCache*http://chromium-browser-symsrv.commondatastorage.googleapis.com

Process Explorer を利用したハングアップ解析

Google Chrome Canary 版が無反応になったなら,Process Explorer を起動してみよう.デバッグシンボルが完備されていればその場でスレッドのコールスタックを見るのも容易である.(ただし,ここで最も慎重な次の一手はプロセスダンプをとることだ)
状況の保全のため,プロセスの全スレッドを中断させてみよう.一般的に,Chrome のウィンドウが無反応になったときには Chrome のブラウザプロセスの問題である.Process Explorer の "Process" 欄を何度かクリックして,表示モードをプロセスツリーに変更しよう.ここでルートに当たる chrome プロセスがブラウザプロセスである.(別の識別法として,プロセスの起動引数に --type オプションが付いていないプロセスを選ぶという方法もある)
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ブラウザプロセスを見つけたら,コンテキストメニューから Suspend を選択する.これでブラウザプロセスの動作が中断する.動作を中断させたら,コンテキストメニューから Properties を選択し,Threads タブに移動する.
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ここでスレッドを選択し Stack ボタンをクリックすると,該当スレッドのコールスタックが表示される.
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コールスタックを表示すると,非同期でシンボルのダウンロードが始まる.しばらくすると,Chrome のどういった関数が呼び出されていたのかが表示されるだろう.UI スレッドを探し出し,そのコールスタックを探し当てたら,それがハングアップの現場である.

Process Monitor を利用した I/O モニタリング

Process Monitor を利用することで,以下のような動作のモニタリングが可能になる.

  • 任意のファイルアクセス
  • 任意のレジストリアクセス
  • 任意のプロセス起動/スレッドイベント/DLL のロードとアンロード
  • 任意のネットワークアクセス

シンボルがセットされていると,これらの各イベント発生時のコールスタックが取得できるようになる.また,Tools メニューの各 Summary 項目から,選択したイベントの集計やクロス集計も可能である.例えば,プロセス起動時から終了時までの間にあるファイルへ行われた全てのファイルアクセスについて,コールスタックごとにその割合を分析するといったことが可能だ.

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Chrome を起動してあるページをブラウズし,終了するまでの間に行われた約 2000 回のファイル読み取りアクセスを,コールスタックを用いてブレイクダウンしている図

Process Monitor を用いた解析テクニックについては,例えば次の記事などが参考になる.

次回,API モニタ編に続く.