如何使用 Wine 日志调试问题

时光囚徒 發表於 2026-5-5 09:02:28

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输出调试日志是调试程序的一种常见方法，尤其是处理那些难以捉摸的多线程错误、随机崩溃等问题时。通过在合适的位置输出调试日志，可以帮助我们更快地定位问题所在。
对于不熟悉的代码，经常打日志也有助于快速理解代码的执行流程和功能。在大型项目中，通常会先实现一套自己的调试日志框架，主要有两个目的：
<ul class="list-paddingleft-1" data-tool="mdnice编辑器">
<li>统一日志风格和存储：确保日志格式一致，并且有统一的存储方式，这有助于用户更容易地报告问题。</li>
<li>方便开发人员：开发人员能够轻松地记录日志，从而快速调试问题。</li>
</ul>
Wine 项目也不例外，它也实现了一套自己的日志系统。这套系统非常简洁，下面我们就来详细介绍。
 
<h1 style="text-align: center;">Wine 的调试日志实现</h1>
<h2>调试通道（debug channel）</h2>
Wine 定义了调试通道的概念来分类日志，将日志的记录和实际的输出分离，无需重新编译 Wine，就能动态地灵活控制 Wine 运行时的日志输出。
<ul class="list-paddingleft-1" data-tool="mdnice编辑器">
<li>每个调试通道有一个唯一的名字, 长度不超过14个可见的 ASCII 字符，一般一个模块至少定义了一个调试通道，比如 gdi32.dll 模块，有一个名称叫 gdi 的调试通道。</li>
<li>复杂的模块，为了细分日志定义了多个调试通道，比如 gdi32.dll 模块，还定义了clipping、region、font、bitmap、print、bitblt 等调试通道。</li>
<li>调试通道在代码里面来看实际是一个<code>__wine_debug_channel </code> 的结构体，刚好16个字节，非常符合 UNIX 简单原则的哲学理念：</li>
</ul>
<blockquote>struct __wine_debug_channel 
{ 
unsigned char flags; 
char name; 
};</blockquote>
<ul>
<li>
<section>日志一次只发送给一个调试通道。</section>
</li>
<li>
<section>代码里增加一个新的调试通道，非常简单：</section>
 </li>
</ul>
<section>1. 包含 <code>include/wine/debug.h </code>；</section>
2. 然后用<code>WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL</code>或<code>WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL</code>宏来声明。
<ul>
<li>要知道一个模块定义了哪些调试通道，只需这样搜索该模块的所有源码:<code>git grep _DEBUG_CHANNEL </code>。</li>
</ul>
 
<h2>向调试通道发送日志</h2>
Wine 把日志分成了4个级别，从高到低依次是：fixme/ err(or)/ warn/ trace，对应的提供了4个宏来输出不同级别的日志到调试通道：FIXME/ ERR/ WARN/ TRACE，非常简单、清晰。
<blockquote>#define __WINE_DPRINTF(dbcl,dbch) \ 
do { if(__WINE_GET_DEBUGGING(dbcl,(dbch))) { \ 
struct __wine_debug_channel * const __dbch = (dbch); \ 
const enum __wine_debug_class __dbcl = __WINE_DBCL##dbcl; \ 
__WINE_DBG_LOG
#define __WINE_DBG_LOG(args...) \ 
wine_dbg_log( __dbcl, __dbch, __FUNCTION__, args); } } while(0)
#define TRACE __WINE_DPRINTF(_TRACE,__wine_dbch___default) 
#define TRACE_(ch) __WINE_DPRINTF(_TRACE,&__wine_dbch_##ch) 
#define TRACE_ON(ch) __WINE_IS_DEBUG_ON(_TRACE,&__wine_dbch_##ch)
#define WARN __WINE_DPRINTF(_WARN,__wine_dbch___default) 
#define WARN_(ch) __WINE_DPRINTF(_WARN,&__wine_dbch_##ch) 
#define WARN_ON(ch) __WINE_IS_DEBUG_ON(_WARN,&__wine_dbch_##ch)
#define FIXME __WINE_DPRINTF(_FIXME,__wine_dbch___default) 
#define FIXME_(ch) __WINE_DPRINTF(_FIXME,&__wine_dbch_##ch) 
#define FIXME_ON(ch) __WINE_IS_DEBUG_ON(_FIXME,&__wine_dbch_##ch)
#define ERR __WINE_DPRINTF(_ERR,__wine_dbch___default) 
#define ERR_(ch) __WINE_DPRINTF(_ERR,&__wine_dbch_##ch) 
#define ERR_ON(ch) __WINE_IS_DEBUG_ON(_ERR,&__wine_dbch_##ch)</blockquote>
最终都是调用函数 wine_dbg_log 来打日志：
<blockquote>int wine_dbg_log( enum __wine_debug_class cls, struct __wine_debug_channel *channel, 
const char *func, const char *format, ... ) 
{ 
int ret; 
va_list valist;
if (!(__wine_dbg_get_channel_flags( channel ) & (1 << cls))) return -1;
va_start(valist, format); 
ret = funcs.dbg_vlog( cls, channel, func, format, valist ); 
va_end(valist); 
return ret; 
}</blockquote>
其中的 funcs.dbg_vlog 初始化时会指向 default_dbg_vlog：
<blockquote>static int default_dbg_vlog( enum __wine_debug_class cls, struct __wine_debug_channel *channel, 
const char *func, const char *format, va_list args )</blockquote>
在Wine线程创建成功后 funcs.dbg_vlog 会指向 ntdll/debugtools.c 的
<blockquote> static int NTDLL_dbg_vlog( enum __wine_debug_class cls, struct __wine_debug_channel *channel, 
const char *function, const char *format, va_list args )</blockquote>
 
<h2>程序运行前开启调试通道</h2>
用这样的格式定义环境变量：<code> WINEDEBUG=[+/-]channel[,[+/-]channel2]</code>
其中：
<ul class="list-paddingleft-1">
<li>class：是代表 fixme/ err/ warn/ trace 这４个日志级别的一个单词，如果没有指定就开关所有的日志级别。</li>
<li>channel：就是要开关的调试通道的名称，all 代表所有的通道。</li>
<li>+：就是开启指定调试通道的对应的日志级别。</li>
<li>-：就是关闭指定调试通道的对应的日志级别。</li>
</ul>
例：
<blockquote>WINEDEBUG=warn+all 
WINEDEBUG=warn+dll,+heap 
WINEDEBUG=fixme-all,warn+cursor,+relay</blockquote>
如果没有定义<code>WINEDEBUG</code>环境变量，发给每个调试通道的 fixme 和 err 级别的日志都会输出；Wine 默认同时开启运行的调试通道是 256个，由这个宏 <code>MAX_DEBUG_OPTIONS</code> 决定。
关键代码如下：
<blockquote>enum __wine_debug_class 
{ 
__WINE_DBCL_FIXME, 
__WINE_DBCL_ERR, 
__WINE_DBCL_WARN, 
__WINE_DBCL_TRACE,
__WINE_DBCL_INIT = 7 /* lazy init flag, bit7 */ 
};
static unsigned char default_flags = (1 << __WINE_DBCL_ERR) | (1 <name, debug_options, nb_debug_options, 
sizeof(debug_options), cmp_name ); 
if (opt) return opt->flags; 
} 
/* no option for this channel */ 
if (channel->flags & (1 <flags = default_flags; 
return default_flags; 
}</blockquote>
 
<h2>仅标记作用的调试通道</h2>
<ul class="list-paddingleft-1" data-tool="mdnice编辑器">
<li>
<section>pid：在每个日志的前面插入当前进程的 ID号，格式：%04x。</section>
</li>
<li>
<section>tid：在每个日志的前面插入当前线程的 ID号，格式：%04x。</section>
</li>
<li>
<section>timestamp：在每个日志的前面插入时间戳，相对系统启动的时间、单位秒、保留3位小数。</section>
</li>
</ul>
 
<h2>比较特殊的高级调试通道</h2>
<ul>
<li>seh：记录所有的异常情况，快速定位程序崩溃地址。</li>
</ul>
<blockquote>0009:trace:seh:raise_exception code=c00002b5 flags=0 addr=0xc4194be ip=0c4194be tid=0009 
0009:trace:seh:raise_exception info=00000000 
0009:trace:seh:raise_exception eax=00000006 ebx=0b6f4f58 ecx=08b44020 edx=0033d15c esi=0dfde520 edi=0df80020 
0009:trace:seh:raise_exception ebp=0033d0d0 esp=0033d0c0 cs=0023 ds=002b es=002b fs=0063 gs=006b flags=00210206</blockquote>
<ul>
<li>relay：无需修改代码，记录程序调用 Wine 实现的所有 API 的详细参数和返回值。</li>
</ul>
<blockquote>... 
0017:Call KERNEL32.CreateFileA(7ea8e936 "CONIN$",c0000000,00000003,00000000,00000003,00000000,00000000) ret=7ea323fd 
0017:Ret KERNEL32.CreateFileA() retval=00000023 ret=7ea323fd 
...</blockquote>
<ul>
<li>snoop：无需修改代码，记录程序对第三方 native 模块的所有导出函数的调用参数和返回值。</li>
</ul>
Snoop 是自己检查 stack 数据和反汇编来探测函数调用约定、参数和返回地址的，如果探测错了会影响程序的稳定，甚至导致程序崩溃，建议仅在非常规情况下使用。
<blockquote>... 
trace:snoop:SNOOP_SetupDLL hmod=0x4ae90000, name=gdiplus.dll 
0043:CALL MSVCR100_CLR0400.wcscpy_s(04b7c808,0000000c,0033d188 L"gdiplus.dll") ret=79203d6b 
0043:RET MSVCR100_CLR0400.wcscpy_s() retval=00000000 ret=79203d6b 
0043:CALL MSVCR100_CLR0400.memset(0033dc9c,00000000,00000010) ret=792bd727 
0043:RET MSVCR100_CLR0400.memset() retval=0033dc9c ret=792bd727 
0043:CALL gdiplus.GdiplusStartup() ret=04b8e775 
0043:RET gdiplus.GdiplusStartup(03c00ae0,0033dc9c,0033dcec) retval=00000000 ret=04b8e775 
... 
0043:CALL gdiplus.GdipCreateFromHWND() ret=04b8e8b3 
0043:RET gdiplus.GdipCreateFromHWND(0004003a,0033e988) retval=00000000 ret=04b8e8b3 
...</blockquote>
Relay 和 snoop 的缺点是记录的日志巨大导致程序反应非常慢，只建议在没有任何思路、一筹莫展时使用。
 
<h2>程序运行中动态开关调试通道</h2>
<ul>
<li>
<section>方法1：运行任务管理器(wine taskmgr)，打开“进程”标签页，右键选中进程，在右键菜单里面选中“编辑调试频道”。这个方法只能开关事先在<code>WINEDEBUG</code>环境变量里面列出的调试通道。</section>
</li>
<li>
<section>方法2：在 Winedbg 里 attach 指定的 Wine 进程，然后用 set 命令：</section>
 </li>
</ul>
1. set + channel：开启指定通道的所有 fixme/ err/ warn/ trace 日志。
2. set - channel：关闭指定通道的所有 fixme/ err/ warn/ trace 日志。
3. set class + channel：开启指定通道的 fixme/ err/ warn/ trace 日志中的某一类。class 替换为 fixme/ err/ warn/ trace 这4个单词中的任意一个。
4. set class - channel：关闭指定通道的 fixme/ err/ warn/ trace 日志中的某一类。
Winedbg 的 set 命令也只能设置在<code>WINEDEBUG</code>已经开启了的调试通道。如果没有在<code>WINEDEBUG</code>里面定义的，就会提示: <code>Unable to find debug channel xxx</code> 。
<ul>
<li>
<section>方法3：在 Winedbg 里 attach 指定的 Wine 进程，手动修改<code>debug_options</code>和<code>nb_debug_options</code>的数据。因为<code>debug_options</code>是按照调试通道名称字符串比较排序的，所以开启多个通道需要手动排序。这个方法适合运行程序时忘记设置<code>WINEDEBUG</code>，但是想查看某个调试通道日志时又不想重新运行程序的时候使用。</section>
 </li>
</ul>
<blockquote>Wine-dbg>set + win 
Unable to find debug channel win 
Wine-dbg>p debug_options
{flags=0, name=""} 
Wine-dbg);set debug_options.flags=0xf 
Wine-dbg>p debug_options
{flags=f, name=""} 
Wine-dbg>set debug_options.name='w' 
Wine-dbg>set debug_options.name='i' 
Wine-dbg>set debug_options.name='n' 
Wine-dbg>set debug_options.name= 0 
Wine-dbg>p debug_options
{flags=f, name="楷n"} 
Wine-dbg>p &debug_options
0xf77092d0 
Wine-dbg>x /s 0xf77092d1 
win 
Wine-dbg>p nb_debug_options 
0 
Wine-dbg>set nb_debug_options=1</blockquote>
<ul class="list-paddingleft-1" data-tool="mdnice编辑器">
<li>
<section>方法4：一般正式发布的 libwine.so 没有调试符号，就只能反汇编定位<code>debug_options</code>和<code>nb_debug_options</code>的地址。</section>
</li>
</ul>
1. 先查询 __wine_dbg_get_channel_flags 的偏移，readelf -s libwine.so.1.0 | grep __wine_dbg ：
<blockquote>109: 00005110 206 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 __wine_dbg_set_channel_fl@@WINE_1.0 
166: 00005030 223 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 __wine_dbg_get_channel_fl@@WINE_1.0 
172: 00005390 253 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 __wine_dbg_set_functions@@WINE_1.0</blockquote>
2. 再查询 libwine.so 的基地址得到 __wine_dbg_get_channel_flags 的地址：
<blockquote>Wine-dbg>info share 
Module Address Debug info Name (23 modules) 
... 
ELF f75d5000-f778c000 Dwarf libwine.so.1 @,/opt/cxoffice/bin/../lib/libwine.so.1 
...</blockquote>
3. 接着看 __wine_dbg_get_channel_flags 反汇编：
<blockquote>Wine-dbg>disass 0xf75d5000+0x5030 
0xf75da030 __wine_dbg_get_channel_flags in libwine.so.1: push ebp 
0xf75da031 __wine_dbg_get_channel_flags+0x1 in libwine.so.1: mov ebp, esp 
0xf75da033 __wine_dbg_get_channel_flags+0x3 in libwine.so.1: push edi 
0xf75da034 __wine_dbg_get_channel_flags+0x4 in libwine.so.1: push esi 
0xf75da035 __wine_dbg_get_channel_flags+0x5 in libwine.so.1: push ebx 
0xf75da036 __wine_dbg_get_channel_flags+0x6 in libwine.so.1: call 0xf75d81a0 
0xf75da03b __wine_dbg_get_channel_flags+0xb in libwine.so.1: add ebx, 0x19dfc5 
0xf75da041 __wine_dbg_get_channel_flags+0x11 in libwine.so.1: sub esp, 0x1c 
0xf75da044 __wine_dbg_get_channel_flags+0x14 in libwine.so.1: mov ecx, --> nb_debug_options 
0xf75da04a __wine_dbg_get_channel_flags+0x1a in libwine.so.1: cmp ecx, 0xffffffff 
0xf75da04d __wine_dbg_get_channel_flags+0x1d in libwine.so.1: jz 0xf75da0f0 
0xf75da053 __wine_dbg_get_channel_flags+0x23 in libwine.so.1: test ecx, ecx 
0xf75da055 __wine_dbg_get_channel_flags+0x25 in libwine.so.1: jz 0xf75da0c0 
0xf75da057 __wine_dbg_get_channel_flags+0x27 in libwine.so.1: mov eax,
0xf75da05a __wine_dbg_get_channel_flags+0x2a in libwine.so.1: mov edi, ecx 
0xf75da05c __wine_dbg_get_channel_flags+0x2c in libwine.so.1: mov dword , 0x0 
0xf75da063 __wine_dbg_get_channel_flags+0x33 in libwine.so.1: add eax, 0x1 
0xf75da066 __wine_dbg_get_channel_flags+0x36 in libwine.so.1: mov , eax 
0xf75da069 __wine_dbg_get_channel_flags+0x39 in libwine.so.1: lea eax, --> debug_options 
0xf75da06f __wine_dbg_get_channel_flags+0x3f in libwine.so.1: mov , eax 
0xf75da072 __wine_dbg_get_channel_flags+0x42 in libwine.so.1: jmp 0xf75da07f __wine_dbg_get_channel_flags+0x4f in libwine.so.1 
0xf75d3074 __wine_dbg_get_channel_flags+0x44 in libwine.so.1: lea esi,
... 
0xf75d81a0: mov ebx,
0xf75d81a3: ret</blockquote>
GCC 习惯通过 ebx 寄存器来引用全局变量，所以<code>nb_debug_options</code>的地址是：<code>0xf75d303b+0x19dfc5+0x134</code>；<code>debug_options</code>的地址是：<code>0xf75d303b+0x19dfc5+0x260</code>；然后参考方法 2 的 set 命令修改内存即可。
 
<h1 style="text-align: center;">Relay 调试通道实现原理</h1>
在 LoadLibrary 内部，如果检查到已经开启了 relay 通道，并且已加载 Wine 内建的 DLL 文件，那么就调用 RELAY_SetupDLL 来解析 DLL 的导出函数表（IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT）。对于导出表中的 AddressOfFunctions 数组中的每个条目，先备份原始值，然后将每个条目值修改为可跳转 relay_call 函数的 hack 函数地址。hack 函数在 faked PE 模块中，固定为 24 字节大小，形式如下：
<blockquote>0x7e7a4210: push esp 
0x7e7a4211: push 0x50000 
0x7e7a4216: call 0x7e7a6a40 __wine_spec_get_pc_thunk_eax in gdi32 
0x7e7a421b: lea eax,
0x7e7a4221: push eax 
0x7e7a4222: call dword --> relay_call 
0x7e7a4225: ret 0x14</blockquote>
不同的 API 变化的只是里面的数字常量。在 GetProcAddress 内部检查是否开启了 relay 通道，如已开启就调用 RELAY_GetProcAddress 返回 hack 的函数地址。以 user32 模块的GetMenu 举例，返回的 hack 的 GetMenu 函数如下：
<blockquote>FARPROC RELAY_GetProcAddress( HMODULE module, const IMAGE_EXPORT_DIRECTORY *exports, 
DWORD exp_size, FARPROC proc, DWORD ordinal, const WCHAR *user ) 
{ 
struct relay_private_data *data; 
const struct relay_descr *descr = (const struct relay_descr *)((const char *)exports + exp_size);
if (descr->magic != RELAY_DESCR_MAGIC || !(data = descr->private)) return proc; /* no relay data */ 
if (!data->entry_points.orig_func) return proc; /* not a relayed function */ 
if (check_from_module( debug_from_relay_includelist, debug_from_relay_excludelist, user )) 
return proc; /* we want to relay it */ 
return data->entry_points.orig_func; 
}
Wine-dbg>disass proc 
0x7e8d7cf0: push esp 
0x7e8d7cf1: push 0x10130 
0x7e8d7cf6: call 0x7e8dae44 __wine_spec_get_pc_thunk_eax in user32 
0x7e8d7cfb: lea eax,
0x7e8d7d01: push eax 
0x7e8d7d02: call dword
0x7e8d7d05: ret 0x4 
Wine-dbg>p 0x7e8d7cfb+0xd9fcd+0x4 
0x7e9b1ccc 
Wine-dbg>x /4x 0x7e9b1ccc 
0x7e9b1ccc: 7bc76c2c 7bc77270 00124640 7e8d615d 
Wine-dbg>disass 0x7bc76c2c 
0x7bc76c2c relay_call in ntdll: push ebp 
0x7bc76c2d relay_call+0x1 in ntdll: mov ebp, esp 
0x7bc76c2f relay_call+0x3 in ntdll: push esi 
0x7bc76c30 relay_call+0x4 in ntdll: push edi 
0x7bc76c31 relay_call+0x5 in ntdll: push ecx 
0x7bc76c32 relay_call+0x6 in ntdll: push dword
0x7bc76c35 relay_call+0x9 in ntdll: push dword
0x7bc76c38 relay_call+0xc in ntdll: push dword
0x7bc76c3b relay_call+0xf in ntdll: call 0x7bc76835 relay_trace_entry [../wine_git/dlls/ntdll/relay.c:334] in ntdll 
0x7bc76c40 relay_call+0x14 in ntdll: movzx ecx, byte
...</blockquote>
原始的 GetMenu 地址：
<blockquote>Wine-dbg>info local 
0x7bc772f4 RELAY_GetProcAddress+0x75: (0033eac8) 
HMODULE module=0x7e8d0000 (parameter ) 
IMAGE_EXPORT_DIRECTORY* exports=0x7e9ad19c (parameter ) 
DWORD exp_size=0x4b2c (parameter ) 
FARPROC proc=0x7e8d7cf0 (parameter ) 
DWORD ordinal=0x130 (parameter ) 
WCHAR* user=0x0(nil) (parameter ) 
struct relay_private_data* data=0x124640 (local ) 
struct relay_descr* descr=0x7e9b1cc8 (local ) 
Wine-dbg>p *descr 
{magic=0xdeb90001, relay_call=0x7bc76c2c, relay_call_regs=0x7bc77270, 
private=0x124640, entry_point_base="恌怲h", entry_point_offsets=0x7e9744f8, arg_types=0x7e975048} 
Wine-dbg>x /14x 0x124640 
0x00124640: 7e8d0000 00000001 72657375 00003233 
0x00124650: 00000000 00000000 00000000 00000000 
0x00124660: 00000000 00000000 00000000 00000000 
0x00124670: 7e913010 7e9aee17 
Wine-dbg>x /10x 0x00124670+0x130*8 
0x00124ff0: 7e928890 7e9b018c 7e92c6d0 7e9b0194 
0x00125000: 7e927fc0 7e9b01a3 7e92cc30 7e9b01be 
0x00125010: 7e92b680 7e9b01d3 
Wine-dbg>x /10c 0x7e9b018c 
0x7e9b018c: G e t M e n u G e 
Wine-dbg>disass 0x7e928890 
0x7e928890 GetMenu [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: lea ecx,
0x7e928894 GetMenu+0x4 [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: and esp, 0xfffffff0 
0x7e928897 GetMenu+0x7 [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: push dword
0x7e92889a GetMenu+0xa [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: push ebp 
0x7e92889b GetMenu+0xb [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: mov ebp, esp 
0x7e92889d GetMenu+0xd [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: push edi 
0x7e92889e GetMenu+0xe [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: push esi 
0x7e92889f GetMenu+0xf [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: push ebx 
0x7e9288a0 GetMenu+0x10 [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: push ecx 
0x7e9288a1 GetMenu+0x11 [../wine_git/dlls/user32/menu.c:4208] in user32: call 0x7e8d5b60 __x86.get_pc_thunk.bx in user32 
...</blockquote>
Relay_call 里面调用 relay_trace_entry/relay_trace_exit 来记录函数的进和出，以及调用真实的API。
 
<h1 style="text-align: center;">Snoop 调试通道的实现原理</h1>
在 LoadLibrary 内部检查到已开启 snoop 通道并且加载了 native 的 DLL，就调用 SNOOP_SetupDLL 解析 DLL 的导出函数，对每个导出函数动态分配一块可读写和执行的 hack 内存。
在 GetProcAddress 内部检查到已开启 snoop 通道，就调用 SNOOP_GetProcAddress，对 hack 内存填充一个可以跳到 SNOOP_Entry 函数的 jmp 指令，然后返回这个 hack 内存块的首地址。
SNOOP_Entry 探测函数的返回地址、调用约定、调用参数，打印出来，然后把当前 EIP 设置成真实的导出函数，把返回地址设置为 SNOOP_Return。
 
总之，在解决实际问题的时候，我们先收集日志，然后重点看 err:、fixme:、seh: 的日志，一般能从中找到问题的相关线索。
 
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如何使用 Wine 日志调试问题