日期:2013-07-20  浏览次数:20428 次

在上一节中简单介绍了 CLR 调试器的框架结构,其中提到 CLR 调试环境同时支持 Native 和 Managed 两种模式的调试事件。这一节将从整体上对调试事件做一个概括性的介绍。


首先看看 CLR 通过 ICorDebugManagedCallback 回调接口提供的 Managed 调试事件。这部分的调试事件可以大致分为被动调试事件和主动调试事件:前者由 CLR 在调试程序时自动引发被动调试事件,如创建一个新的线程;后者由调试器通过 CLR 的其他调试接口,控制 CLR 调试环境完成某种调试任务,并在适当的时候引发主动调试事件,如断点和表达式计算。

就被动调试事件来说,基本上对应于 CLR 载入运行程序的若干个步骤

首先是动态环境的建立,分为进程、AppDomain和线程三级,并分别有对应的建立和退出调试事件:


以下为引用:

interface ICorDebugManagedCallback : IUnknown
{
//...
HRESULT CreateProcess([in] ICorDebugProcess *pProcess);
HRESULT ExitProcess([in] ICorDebugProcess *pProcess);

HRESULT CreateAppDomain([in] ICorDebugProcess *pProcess,
[in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain);
HRESULT ExitAppDomain([in] ICorDebugProcess *pProcess,
[in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain);

HRESULT CreateThread([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugThread *thread);
HRESULT ExitThread([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugThread *thread);

HRESULT NameChange([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugThread *pThread);
//...
};





在 CLR 的实现上,实际上是存在有物理上的 Native Thread 和逻辑上的 Managed Thread 两个概念的。进程和 Native Thread 对应着操作系统提供的相关概念,而 AppDomain 和 Managed Thread 则对应着 CLR 内部的相关抽象。上面的线程相关调试事件,实际上是 Native Thread 第一次以 Managed Thread 身份执行 Managed Code 的时候被引发的。更完整的控制需要借助后面要提及的 Native Thread 的调试事件。
此外 AppDomain 和 Managed Thread 在创建并开始运行后,都会根据情况改名,并调用 NameChange 调试事件,让调试器有机会更新界面显示上的相关信息。


其次是静态 Metadata 的载入和解析工作,也分为Assembly, Module和Class三级,并分别有对应的建立和退出调试事件:


以下为引用:

interface ICorDebugManagedCallback : IUnknown
{
//...
HRESULT LoadAssembly([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugAssembly *pAssembly);
HRESULT UnloadAssembly([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugAssembly *pAssembly);

HRESULT LoadModule([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugModule *pModule);
HRESULT UnloadModule([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugModule *pModule);

HRESULT LoadClass([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugClass *c);
HRESULT UnloadClass([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugClass *c);
//...
};





在 CLR 中,Assembly 很大程度上是一个逻辑上的聚合体,真正落实到实现上的更多的是其 Module。一个 Assembly 在载入时,可以只是保护相关 Manifest 和 Metadata,真正的代码和数据完全可以存放在不同地点的多个 Module 中。因此,在 Managed 调试事件中,明确分离了 Assembly 和 Module 的生命周期。


然后就是对 IL 代码中特殊指令和功能的支持用调试事件:


以下为引用:

interface ICorDebugManagedCallback : IUnknown
{
//...
HRESULT Break([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugThread *thread);

HRESULT Exception([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugThread *pThread,
[in] BOOL unhandled);

HRESULT DebuggerError([in] ICorDebugProcess *pProcess,
[in] HRESULT errorHR,
[in] DWORD errorCode);

HRESULT LogMessage([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugThread *pThread,
[in] LONG lLevel,
[in] WCHAR *pLogSwitchName,
[in] WCHAR *pMessage);

HRESULT LogSwitch([in] ICorDebugAppDomain *pAppDomain,
[in] ICorDebugThread *pThread,
[in] LONG lLevel,
[in] ULONG ulReason,
[in] WCHAR *pLogSwitchName,
[in] WCHAR *pParentName);

HRESULT ControlCTrap([in] ICorDebugProcess *pProc