苍翼之刃：论File Descriptor泄漏如何导致Crash？

内容简介：苍翼之刃：论File Descriptor泄漏如何导致Crash？

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这一期的团队分享，我们特邀苍翼之刃的开发负责人Jay，为大家分享在Android项目中遇到的一些Crash。

苍翼之刃外文：BlazBlue Revolution Reburning，是由Arc Systerm Works 正式授权，并由 91Act 负责研发的横板动作手游，森利道全程监修，也是苍翼默示录系列唯一的一部横板动作手游。 游戏内部代号为：BBRR，全称是BLAZBLUE Revlution Reburning，续BBCT、BBCS、BBCS2、BBEX、BBCP 之后的又一力作。

背景

在 nix系统中，许多的资源都会被定义为File Descriptor（下面简称FD），例如普通文件、socket、std in/out/error等等。每个 nix系统中，单个进程可以使用的FD数量是有上限的。不同的*nix系统中，这个上限各有区别，例如在Android里面这个上限被限制为1024。

案例分析

在实际的Android开发过程中，我们遇到了一些奇奇怪怪的Crash，通过sigaction再配合libcorkscrew以及一些第三方的Crash Reporter都捕获不到发生Crash的具体信息，十分头疼。 然后我们通过Bugly上报的 Java 的CallStack观察发现这些Crash发现了一些共同的信息：

看来是和OpenGL有关系，于是我们进一步对程序输出的log进行观察，又发现：

从这个log里面我们获得了几个信息：

• 几乎所有出现这种Crash的设备，都是Adreno的GPU
• 几乎所有Crash都会伴随着requestBuffer failed

我们对我们已有的设备反复试验，确实了只有Adreno的设备（小米3，HTC M8，华为P7等）会在特定条件下出现这种奇奇怪怪的随机Crash。而其他设备例如小米Pad（Tegra），三星S3（Mali）等都不会出现这种问题。

这个问题确实头疼，在网上搜索了很久也没找到有用的信息。直到在某次小米3上再次测试的时候，发现了log里面还有一条必然出现的信息：

这个信息间接的指出了问题，也给了我们一些提示：似乎打开了过多的文件。于是靠着这个灵光，我们尝试着在程序中输出所有已打开的文件:

通过不停测试程序，发现已打开的文件数量一直有增无减，而当这些被打开的文件数量接近1024的时候，上面的eglSwapBuffers必然出错。于是乎我们得出一个中间结论：

• 如果程序打开的文件数量过多，会导致OpenGL swap buffer失败！

这从字面上看着似乎有些扯淡，因为这两者总感觉没啥联系。这个问题只会出现在Adreno的GPU上面，于是我们猜想：

• Adreno的驱动在swap buffer的时候，需要申请新的FD，这个FD可能是某些硬件IO，具体不得而知；
• 如果程序中其他的各种FD使用过多接近上限，会导致Adreno的驱动申请不到必要的FD，因此导致swap buffer失败。

这样看起来似乎就比较有道理了。虽然sawp buffer本身是不会Crash的，他并没有raise任何signal，只是简单的返回了一个错误的结果，但这会导致上层逻辑出现异常。这些异常在不同的设备上表现不一样：

• 有的设备会在Java层的eglSwapBuffers触发Java层的Exception导致Crash；
• 有的设备不会出现异常，但是会导致OpenGL停止工作（halt rendering），其表现结果就是程序卡住无响应；
• 有的设备可能什么都不会发生，但是如果你的交互触发了其他逻辑：比如按回退键弹出对话框，对话框也需要FD，但是获得不到，那么弹出对话框的逻辑将抛出异常。 于是这就有了各种奇奇怪怪的Crash。

解决方案

通过对代码的排查，我们发现在使用SoundPool处理音效的时候，确实存在FD泄露的情况：

虽然我们在不需要这些音效的时候，对其进行了卸载处理，但不知道是SoundPool类自身的缺陷，还是我们的使用不当，在实际测试中我们发现unload过后，在load中通过openFd打开的FD并没有被释放掉。 强制调用System.gc()在一些设备（例如小米3）上可以释放掉这部分FD，但是另一些设备（例如HTC M8）即使强制gc这无法卸载掉它们，于是便出现了FD泄露的情况。 最终我们自行对这些FD进行管理，并且在unload的时候手动调用这些FD的close方法：

这之后FD再无泄露的情况发生，之前的各种设备上面的各种奇奇怪怪的Crash都被处理好了。

小结

这个问题粗略说起来就是：因为播放了太多的音效，导致Adreno底层渲染失败，以至于上层逻辑各种失措，产生了很多奇奇怪怪的Crash。 准确的解释应该是：程序中的FD泄露如同内存泄露一样是同样需要得到关注的问题，FD的耗尽如同内存的耗尽一样会导致程序的各种异常情况发生，但是前者不如后者那么知名也不如后者容易被察觉。

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