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大明王朝1566

一 | 作者 | Steef-Jan Wiggers 译者 | 平川 OpenAI 的工程师们花了数周时间，试图解释 Rockset 中那些神秘的崩溃问题。

二 | 本网站“企业报价”是生产企业的公开销售价或采购价(如出厂价、挂牌价、出栏价、收购价等)，有时生产企业会根据自身情况调整实际成交价格，仅供参考。本网站发布的原创内容未经授权，禁止转载。本网站发布的原创或转载内容旨在传递更多行业动态，内容仅供参考，不构成任何投资建议。依据以上数据和信息而进行的投资、买卖、运营等行为所造成的任何直接或间接损失及法律后果均由行为人自行承担。Rockset 是一款 C++ 数据基础设施服务，为 ChatGPT 的搜索和数据插件提供支持。函数似乎会返回错误的内存地址，栈指针在执行过程中似乎会偏移 8 个字节。版权声明...。团队提出的每一种假设都面临着有力的反证。这个 Bug 似乎根本不可能存在。

三 | 他们原本以为是一个 Bug ，结果却发现是两个互不相关的 Bug ，它们只是很巧合地在同一时间被发现了。这一突破性发现并非来自对单个崩溃事件的深入排查，而是源于转向了他们所说的“流行病学调试”：构建一条管道，自动分析过去一年中生产环境的每一个核心转储文件，然后寻找整体规律，而不是对单个案例进行推断。该团队让 ChatGPT 编写了一个脚本，用于下载每个核心文件的开头部分，提取寄存器数据，过滤已知的误报，并将每次崩溃标记为“返回空指针”、“栈对齐错误”或其他类型。他们将该脚本并行应用于过去一年中的所有 Rockset 核心转储文件。他们很快就发现了相关性。原本从症状上看属于同类的问题，实际上对应两组特征完全不同的崩溃事件。这些因栈对齐错误导致的崩溃均源自同一个 Azure 区域，有明确的起始日期，而且从未出现在长期运行的节点上。团队追踪发现，这些崩溃源自一台物理主机，其 CPU 正在悄无声息地产生错误的结果。它既没有过热，也没有抛出机器检查异常，而只是数学运算默默出了错。将该主机从服务中移除后，因栈对齐错误导致的崩溃便完全消失了。在剔除硬件崩溃问题后，剩余的由“返回空指针”导致的崩溃问题便变得可控了。

四 | 此前，团队曾排除了 C++ 异常展开的原因，因为他们认为自己找到了反例：在未使用异常的代码路径中发生了崩溃。但这些反例全都来自有硬件损坏的故障集群。一旦剔除了这些干扰因素，剩余的所有崩溃便都是发生在异常展开过程中了。问题发生的根本原因是 GNU libunwind 的 _Ux86_64_setcontext 函数中有一个已经存在 18 年的竞争条件。在 C++ 异常展开过程中，libunwind 会在栈上合成一个 ucontext_t 结构体，填充所需的寄存器状态，然后调用 _Ux86_64_setcontext 将控制权转移给清理处理程序。问题在于：_Ux86_64_setcontext 在从旧结构体中读取指令指针的操作尚未完成之前，就将栈指针（%rsp）更新为指向新的栈帧。一旦 %rsp 发生变化，该结构体便不再属于活动栈的一部分，也不再受内核红区的保护。如果信号恰好在 %rsp 更新与 %rip 读取之间的这一时间窗口内到达，内核就会在该结构体之上构建其信号帧，指令指针遭到破坏，函数便会跳转到 NULL 或垃圾地址。竞争窗口的宽度正好为一条指令。以现代处理器的时钟频率计算，这大约相当于 100 皮秒。在大多数程序中，这种情况根本不会被触发。OpenAI 的 Rockset 使用了 timer_create 函数，每隔几毫秒的 CPU 时间就发送一次 SIGUSR2 信号，为的是实现轻量级的按查询记账，这样产生的信号发送事件远多于传统的应用程序。正是这种高频的信号发送，将只在理论上可能发生的竞争状况转化成了实际生产环境中的崩溃。该团队将一个修复方案和一个自包含的重现示例提交到了 GNU libunwind，并通过验证证实，其他展开器（如 libgcc）不存在这个问题。该修复方案通过重新排序指令，确保在更新 %rsp 之前先读取 %rip，从而彻底消除了这个时间窗口。该团队对这一教训的总结值得全文引用：最重要的步骤并非巧妙地解读汇编代码，也不是对细节的深入了解，而是构建一个高质量的数据集。如果没有这个数据集，我们就会把两种截然不同的现象混为一谈，并试图通过推理来理清这种混乱。一旦获得了准确且完整的全量数据，问题的结构便显而易见了。