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本篇內(nèi)容主要講解“C#怎么實現(xiàn)windbg的時間旅行”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“C#怎么實現(xiàn)windbg的時間旅行”吧!
簡而言之就是把程序的執(zhí)行流拍成vlog，這樣就可以對 vlog 快進(jìn)或者倒退，還可以分享給別人做進(jìn)一步的分析，是不是想都不敢想。
很開心的是 windbg preview 版本中已經(jīng)實現(xiàn)了，叫做 時間旅行調(diào)試 TTD，相比傳統(tǒng)的 靜態(tài)分析 不知道好多少倍。
為了能提起大家興趣，我就舉二個例子吧。
為了方便說明，我就用誘導(dǎo)GC手工觸發(fā)，然后再觀察都觸發(fā)了哪一代的 GC ，參考代碼如下：
static void Main(string[] args)
{
List<string> list = new List<string>();
//1. 第一次觸發(fā)GC
GC.Collect();
Console.WriteLine("觸發(fā)full gc");
//2. 第二次觸發(fā)GC
GC.Collect(0);
Console.WriteLine("觸發(fā) 0 代 gc");
//3.第二次觸發(fā)GC
GC.Collect(1);
Console.WriteLine("觸發(fā) 1 代 gc");
}接下來用 windbg 的 launch executeable (advanced) 來附加程序，勾選 Record，然后在彈框中將 vlog 保存到指定目錄，最后點擊 Record 就可以啦！
運行完后，windbg 會自動加載我的 D:\test\ConsoleApp104.run 的 vlog 文件，因為 gc 觸發(fā)的底層函數(shù)是coreclr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration ，所以我們用 bp給它下一個斷點，運行多次 g 命令。
0:000> bp coreclr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration Bp expression 'coreclr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration' could not be resolved, adding deferred bp 0:000> g Time Travel Position: 3079F:63E eax=00000001 ebx=00000002 ecx=00000002 edx=00000008 esi=00000002 edi=00000002 eip=02fc4256 esp=0057f204 ebp=0057f214 iopl=0 nv up ei pl nz na po nc cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000202 coreclr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration: 02fc4256 55 push ebp 0:000> g Time Travel Position: 34661:AF eax=00000001 ebx=00000002 ecx=00000000 edx=00000008 esi=00000000 edi=00000002 eip=02fc4256 esp=0057f1f8 ebp=0057f208 iopl=0 nv up ei pl nz na po nc cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000202 coreclr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration: 02fc4256 55 push ebp 0:000> g Breakpoint 0 hit Time Travel Position: 346A5:2CD eax=00000001 ebx=00000002 ecx=00000001 edx=00000008 esi=00000001 edi=00000002 eip=02fc4256 esp=0057f1f8 ebp=0057f208 iopl=0 nv up ei pl nz na po nc cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000202 coreclr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration: 02fc4256 55 push ebp
從輸出中可以很清楚的看到，命中了三次 GarbageCollectGeneration 回收，而且從上面的 ecx 寄存器看依次是 2,0,1，對應(yīng)著 gc 的2代回收，0代回收， 1代回收， 這比只有一個靜態(tài)的 dump 是不是有優(yōu)勢的多，要知道我這里的 ConsoleApp101.run 文件是可以分發(fā)給別人分析的哦。
這個例子源自朋友遇到的一個問題，他的程序跑著跑著，發(fā)現(xiàn) ThreadPool 中有400多待命的工作線程，線程棧大概如下：
0:011> k # ChildEBP RetAddr 00 0564fc6c 7531f0ca ntdll!NtRemoveIoCompletion+0xc 01 0564fc6c 78480b69 KERNELBASE!GetQueuedCompletionStatus+0x2a 02 0564fcb8 7847d92b coreclr!CLRLifoSemaphore::WaitForSignal+0x29 [d:\a\_work\1\s\src\vm\synch.cpp @ 654] 03 0564fd08 7847cf04 coreclr!CLRLifoSemaphore::Wait+0x13b [d:\a\_work\1\s\src\vm\synch.cpp @ 897] 04 0564fdd4 783f2910 coreclr!ThreadpoolMgr::WorkerThreadStart+0x234 [d:\a\_work\1\s\src\vm\win32threadpool.cpp @ 2121] 05 0564ff70 7703fa29 coreclr!Thread::intermediateThreadProc+0x50 [d:\a\_work\1\s\src\vm\threads.cpp @ 2110] 06 0564ff80 772175f4 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x19 07 0564ffdc 772175c4 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x2f 08 0564ffec 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b
因為給我的是 靜態(tài)dump，所以我無法尋找 11號線程 曾今執(zhí)行了什么托管代碼，因為時間不能倒流，但現(xiàn)在有了 TTD，真的可以讓時間倒流啦。。。太有意思了，哈哈，既然能倒流，那就一定有辦法找到破綻。
為了方便講解，寫一個簡單例子。
static void Main(string[] args)
{
Task.Factory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine("我是 task 線程");
});
Console.ReadLine();
}接下來我們一起探究下最后生成的 Thread WorkThread 曾今都執(zhí)行了什么？ 深挖思路大概是這樣的。
先將進(jìn)度條拉到底，然后用 !bpmd System_Private_CoreLib System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke 下一個斷點，最后將時間倒流，看誰命中了這個 task。
0:000> g TTD: End of trace reached. (4f20.4d0c): Break instruction exception - code 80000003 (first/second chance not available) Time Travel Position: 36F51:0 eax=00070053 ebx=00000000 ecx=8a60f857 edx=77237170 esi=7845e6c0 edi=00000000 eip=771a7000 esp=0602fe90 ebp=0602ff70 iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000246 771a7000 ea09701a773300 jmp 0033:771A7009 0:009> !bpmd System_Private_CoreLib System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke MethodDesc = 06A29704 Setting breakpoint: bp 05A915C7 [System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke()] Adding pending breakpoints... 0:009> g- Breakpoint 1 hit Time Travel Position: 32DF4:AC eax=05a915c0 ebx=00000000 ecx=0349a864 edx=0349a864 esi=0349a864 edi=0349a7c8 eip=05a915c7 esp=066afa14 ebp=066afa1c iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000246 System_Private_CoreLib!System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke()$##6002185+0x7: 05a915c7 8b7e04 mov edi,dword ptr [esi+4] ds:002b:0349a868=0349a800 0:008> !clrstack OS Thread Id: 0x44a8 (8) Child SP IP Call Site 066AFA14 05a915c7 System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke() [/_/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/Task.cs @ 2437] 066AFA24 05a915bb System.Threading.Tasks.Task+c.<.cctor>b__274_0(System.Object) [/_/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/Task.cs @ 2427] 066AFA2C 05a91567 System.Threading.ExecutionContext.RunFromThreadPoolDispatchLoop(System.Threading.Thread, System.Threading.ExecutionContext, System.Threading.ContextCallback, System.Object) [/_/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/ExecutionContext.cs @ 289] 066AFA5C 05a912d1 System.Threading.Tasks.Task.ExecuteWithThreadLocal(System.Threading.Tasks.Task ByRef, System.Threading.Thread) [/_/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/Task.cs @ 2389] 066AFABC 05a911d7 066AFACC 05a9118b System.Threading.Tasks.Task.ExecuteFromThreadPool(System.Threading.Thread) [/_/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/Task.cs @ 2312] 066AFAD0 05a90e58 System.Threading.ThreadPoolWorkQueue.Dispatch() [/_/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/ThreadPool.cs @ 663] 066AFB1C 05a90c6f 066AFD10 784fa0ef [DebuggerU2MCatchHandlerFrame: 066afd10]
熟悉 Task 的朋友應(yīng)該知道: System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke 的下一步就是執(zhí)行我的回調(diào)函數(shù)，而此時 回調(diào)函數(shù) 還沒有被 JIT 編譯，這時候我們可以在 bp clrjit!CILJit::compileMethod 中去攔截 JIT 對此方法的編譯，然后從 compileMethod 中提取 mt。
0:008> bp clrjit!CILJit::compileMethod 0:008> g Breakpoint 1 hit Time Travel Position: 32E36:C18 eax=7933ad50 ebx=066af5c8 ecx=792c8770 edx=066af5c8 esi=7932d164 edi=00cbbf90 eip=792c8770 esp=066af3ec ebp=066af44c iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000246 clrjit!CILJit::compileMethod: 792c8770 55 push ebp 0:008> kb # ChildEBP RetAddr Args to Child 00 066af44c 78428db2 7933ad50 066af5c8 066af4f0 clrjit!CILJit::compileMethod [d:\a\_work\1\s\src\jit\ee_il_dll.cpp @ 294] ... 0:008> dp 066af4f0 L1 066af4f0 06a2ae04 0:008> !dumpmd 06a2ae04 Method Name: ConsoleApp1.dll!Unknown Class: 032fa0dc MethodTable: 06a2ae14 mdToken: 06000005 Module: 02c5d7d0 IsJitted: no Current CodeAddr: ffffffff Version History: ILCodeVersion: 00000000 ReJIT ID: 0 IL Addr: 00000000 CodeAddr: 00000000 (MinOptJitted) NativeCodeVersion: 00000000
很奇怪的是提取的 md 目前還不能顯示完全名字，不過沒關(guān)系，我們繼續(xù) g ，然后再重復(fù)執(zhí)行一下命令。
0:009> g TTD: End of trace reached. (4f20.4d0c): Break instruction exception - code 80000003 (first/second chance not available) Time Travel Position: 36F51:0 eax=00070053 ebx=00000000 ecx=8a60f857 edx=77237170 esi=7845e6c0 edi=00000000 eip=771a7000 esp=0602fe90 ebp=0602ff70 iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000246 771a7000 ea09701a773300 jmp 0033:771A7009 0:009> !dumpmd 06a2ae04 Method Name: ConsoleApp1.Program+<>c.<Main>b__0_0() Class: 032fa0dc MethodTable: 06a2ae14 mdToken: 06000005 Module: 02c5d7d0 IsJitted: yes Current CodeAddr: 06133300 Version History: ILCodeVersion: 00000000 ReJIT ID: 0 IL Addr: 00000000 CodeAddr: 06133300 (MinOptJitted) NativeCodeVersion: 00000000
當(dāng)時間線結(jié)束的時候，我們終于看到了，原來 Task 執(zhí)行的是 ConsoleApp1.Program+<>c.<Main>b__0_0() 方法，那這個方法邏輯是什么呢？ 可以用 ILSpy 查看。
總的來說，要復(fù)現(xiàn)還是挺考驗基本功的。
到此，相信大家對“C#怎么實現(xiàn)windbg的時間旅行”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！
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