如何调试非托管 BCL (InternalCall) 方法？

Question

我想要调试 [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)] BCL 方法的实现，该方法可能是用 C++ 实现的。 （在这种特殊情况下，我正在查看 System.String.nativeCompareOrdinal。）这主要是因为我很爱管闲事，想知道它是如何实现的。

但是，Visual Studio 调试器拒绝单步执行该方法。我可以在此调用上设置断点：

"Hello".Equals("hello", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);

然后调出 Debug >窗口>反汇编，单步执行 Equals 调用，然后单步执行，直到到达 call x86 指令。但是，当我尝试在该调用上使用“Step Into”（我从 Reflector 知道是 nativeCompareOrdinal 调用）时，它不会像我想要的那样单步执行到 nativeCompareOrdinal 内的第一条指令 - 它会步进而是直接进入 Equals 中的下一个 x86 指令。

我正在构建 x86，因为 x64 应用程序不支持混合模式调试。我在“工具”>“仅我的代码”中取消选中“仅我的代码”选项>调试，我在项目属性>中选中了“启用非托管代码调试”调试选项卡，但它仍然跳过调用。我还尝试启动该进程，然后附加调试器，并显式附加托管调试器和本机调试器，但它仍然不会进入该 InternalCall 方法。

如何让 Visual Studio 调试器单步执行非托管方法？

Answer 1

是的，这很棘手。您看到的 CALL 指令的偏移量是假的。另外，当当前焦点位于托管函数上时，它不会让您导航到非托管代码地址。

首先启用非托管代码调试并在调用上设置断点。运行代码，当断点命中时，使用“调试”+“Windows”+“反汇编”：

            "Hello".Equals("hello", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
00000025  call        6E53D5D0 
0000002a  nop              

调试器尝试显示绝对地址，但出现错误，因为它使用伪造的增量地址而不是真实的指令地址。所以首先恢复真实的相对值：0x6E53D5D0 - 0x2A = 0x6E53D5A6。

接下来你需要找到真实的代码地址。 Debug + Windows + Registers 并查看 EIP 寄存器的值。在我的例子中是0x009A0095。添加 5 以获得 nop，然后添加相对偏移量：0x9A0095 + 5 + 0x6E53D5A6 = 0x6EEDD640。函数的真实地址。

调试 + Windows + 调用堆栈并双击非托管堆栈帧。现在您可以在反汇编窗口的地址框中输入计算出的地址，前缀为 0x。

6EEDD640  push        ebp  
6EEDD641  mov         ebp,esp 
6EEDD643  push        edi  
6EEDD644  push        esi  
6EEDD645  push        ebx  
6EEDD646  sub         esp,18h 
etc...

宾果，如果您看到堆栈帧设置代码，您就知道您做得很好。在其上设置断点并按 F5。

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当然，您将逐步执行机器代码，因为没有可用的源代码。通过查看 SSCLI20 源代码，您将更好地了解此代码的用途。不能保证它将与您当前版本的 CLR 中的实际代码匹配，但我的经验是，这些自 1.0 以来就存在的低级代码块是高度保守的。实现在clr\src\classlibnative\nls中，不确定是哪个源代码文件。它不会被命名为“nativeCompareOrdinal”，这只是 ecall.cpp 使用的内部名称。