您如何在进程中将本机映射到 IL 指令指针

Question

在使用 .NET 框架的非托管 API 来分析 .NET 进程的进程时，是否可以查找与提供给 StackSnapshotCallback 函数的本机指令指针相关的 IL 指令指针？

很明显，我正在拍摄当前堆栈的快照，并希望在堆栈转储中提供文件和行号信息。 Managed Stack Explorer 通过查询 ISymUnmanagedMethod::GetSequencePoints 来完成此操作。这很好，但是序列点与偏移量相关联，到目前为止，我假设这些是从方法开始的偏移量（在中间语言中）。

在对他的博客帖子Profiler stack walking: Basics and beyond 的后续评论中，David Broman 表示可以使用ICorDebugCode::GetILToNativeMapping 实现此映射。但是，这并不理想，因为获取此接口需要从另一个调试器进程附加到我的进程。

我想避免这一步，因为我想在拍摄这些快照时继续能够从 Visual Studio 调试器中运行我的应用程序。它可以更轻松地单击输出窗口中的行号并转到有问题的代码。

该功能是可能的......您可以在托管代码中随意吐出一个行号堆栈跟踪，唯一的问题是它是否可访问。另外，我不想使用System::Diagnostics::StackTrace 或System::Environment::StackTrace 功能，因为出于性能原因，我需要延迟堆栈的实际转储......所以节省了解析方法名称和代码位置的成本稍后是可取的...以及混合本机和托管帧的能力。

Answer 1

为了从ICorProfilerInfo2::DoStackSnapshot 提供的本机指令指针转换为中间语言方法偏移量，您必须采取两个步骤，因为DoStackSnapshot 提供了FunctionID 和本机指令指针作为虚拟内存地址。

第一步，将指令指针转换为原生代码方法偏移量。 （从 JITed 方法开始的偏移量）。这可以通过ICorProfilerInfo2::GetCodeInfo2来完成

ULONG32 pcIL(0xffffffff);
HRESULT hr(E_FAIL);
COR_PRF_CODE_INFO* codeInfo(NULL);
COR_DEBUG_IL_TO_NATIVE_MAP* map(NULL);
ULONG32 cItem(0);

UINT_PTR nativePCOffset(0xffffffff);
if (SUCCEEDED(hr = pInfo->GetCodeInfo2(functioId, 0, &cItem, NULL)) &&
    (NULL != (codeInfo = new COR_PRF_CODE_INFO[cItem])))
{
    if (SUCCEEDED(hr = pInfo->GetCodeInfo2(functionId, cItem, &cItem, codeInfo)))
    {
        COR_PRF_CODE_INFO *pCur(codeInfo), *pEnd(codeInfo + cItem);
        nativePCOffset = 0;
        for (; pCur < pEnd; pCur++)
        {
            // 'ip' is the UINT_PTR passed to the StackSnapshotCallback as named in
            // the docs I am looking at 
            if ((ip >= pCur->startAddress) && (ip < (pCur->startAddress + pCur->size)))
            {
                nativePCOffset += (instructionPtr - pCur->startAddress);
                break;
            }
            else
            {
                nativePCOffset += pCur->size;
            }

        }
    }
    delete[] codeInfo; codeInfo = NULL;
}

第 2 步。一旦有了与 natvie 代码方法开头的偏移量，您就可以使用它来转换为使用 ICorProfilerInfo2::GetILToNativeMapping 的中间语言方法开头的偏移量。

if ((nativePCOffset != -1) &&
    SUCCEEDED(hr = pInfo->GetILToNativeMapping(functionId, 0, &cItem, NULL)) &&
    (NULL != (map = new COR_DEBUG_IL_TO_NATIVE_MAP[cItem])))
{
    if (SUCCEEDED(pInfo->GetILToNativeMapping(functionId, cItem, &cItem, map)))
    {
        COR_DEBUG_IL_TO_NATIVE_MAP* mapCurrent = map + (cItem - 1);
        for (;mapCurrent >= map; mapCurrent--)
        {
            if ((mapCurrent->nativeStartOffset <= nativePCOffset) && 
                (mapCurrent->nativeEndOffset > nativePCOffset))
            {
                pcIL = mapCurrent->ilOffset;
                break;
            }
        }
    }
    delete[] map; map = NULL;
}

然后可以使用符号 API 将代码位置映射到文件和行号

感谢Mithun Shanbhag 指导寻找解决方案。

Answer 2

Console.WriteLine("StackTrace: '{0}'", Environment.StackTrace);

确保您的构建生成符号。

展开讨论：

很明显，我正在拍摄当前堆栈的快照，并希望在堆栈转储中提供文件和行号信息。

鉴于此 - 看起来您不附加到流程的唯一原因是您可以在开发工具时轻松调试工具或其中的一部分。 IMO 是在可用时不选择更好的设计（ICorDebug 或 w/e）的糟糕借口。其糟糕设计的原因是因为您的代码在（可能）外部二进制文件的进程空间中执行，在已知（或更糟 - 未知）损坏的进程状态中导致讨厌的（“有时”罕见）副作用（包括破坏其他人的数据）。这应该足够开始了，但即使是这样，也有几个边缘案例与多线程代码等需要解决设计问题。

大多数人通常会问“你真正想做什么？”作为对一种过于复杂的做事方式的回应。在大多数 情况下，有一种更简单/更容易的方法。为本机代码编写了堆栈跟踪器后，我知道它可能会变得混乱。

现在也许你最终会让一切正常，所以 - 只需我的 $.02