年前遇到了好几例托管堆被损坏的案例，有些运气好一些，从被破坏的托管堆内存现场能观测出大概是什么问题，但更多的情况下是无法做出准确判断的,原因就在于生成的dump是第二现场，借用之前文章的一张图，大家可以理解一下。
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为了帮助更多受此问题困扰的朋友，这篇来整理一下如何 快狠准 的抓取第一现场。
要想抓到第一现场，只需要让破坏托管堆的那个线程在修改完之后，回到 CLR Pinvoke 层的时候主动触发GC，因为这时候托管堆已经是损坏状态了，程序也就会立即崩溃，破坏线程也就被捉jian在床，画个图如下：
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那如何让 CLR：PInvoke 主动触发GC呢？这就需要借助微软的 MDA 托管调试助手，它有一个 gcUnmanagedToManaged 配置项就是专门做这件事情的，参考网址：https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/debug-trace-profile/gcunmanagedtomanaged-mda
MDA 的配置非常简单，大体上分两步：
这里使用注册表的方式，需要注意的是，程序和操作系统位数一致的话采用如下方式。
Windows Registry Editor Version 5.00[HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/.NETFramework]"MDA"="1"如果不一致,采用如下配置，比如 32bit 程序跑在 64bit 系统上。
Windows Registry Editor Version 5.00[HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Wow6432Node/Microsoft/.NETFramework]"MDA"="1"这里我用的是第二段内容，按照官方文档描述，将内容保存到 MDAEnable.reg 中，然后在 注册表编辑器 上导入即可。
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为了能够让 gcUnmanagedToManaged 生效，需要新建应用程序打头的配置文件，比如：Example_16_1_2.exe.mda.config，内容如下：
<mdaConfig> <assistants> <gcUnmanagedToManaged/> </assistants></mdaConfig>完整截图：
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这样就算配置好了，当程序在 PInvoke 时，CLR 会读取注册表的 MDA 值，如果开启的话就会读取 config 中 gcUnmanagedToManaged 子节做相应的逻辑。
tips：如果配置不生效，保守一点的话，建议重启下机器。
为了演示托管堆损坏，我准备将一个 string 传给 C++，然后让 C++ 溢出它来实现托管堆破坏。
C# 代码如下：
namespace Example_16_1_2{ internal class Program { [DllImport("Example_16_1_3.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)] public extern static void Alloc(string str); static void Main(string[] args) { Test(); Task.Factory.StartNew(() => { Thread.Sleep(3000); GC.Collect(); }); Console.ReadLine(); } static void Test() { var str = "hello"; var str2 = "world!"; Alloc(str); } }}C++ 代码如下：
extern "C"{ _declspec(dllexport) void Alloc(wchar_t* c);}#include "iostream"#include <Windows.h>using namespace std;void Alloc(wchar_t* c){ for (size_t i = 0; i < 10; i++) { *c++ = 'a'; } wprintf(L"%s /n", c);}从代码逻辑看，只要 Alloc(str) 的线程栈上触发了 GC 就是第一现场，Task 下的 GC.Collect(); 是第二现场，如果是前者目的就达到了。
激动人心的时刻到了，把程序跑起来后，由于程序崩溃，procdump 立即给我抓了一个 crash dump，截图如下：
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接下来打开 windbg，从序幕信息看果然是 GC 清扫的时候出的问题，托管堆也是损坏状态，信息如下：
Debug session time: Sun Jan 29 10:14:21.000 2023 (UTC + 8:00)System Uptime: 0 days 1:14:11.423Process Uptime: not available.................................Loading unloaded module list..This dump file has an exception of interest stored in it.The stored exception information can be accessed via .ecxr.(4460.52ac): Access violation - code c0000005 (first/second chance not available)For analysis of this file, run !analyze -veax=00610060 ebx=00000000 ecx=02da23a4 edx=00000001 esi=02da2370 edi=02da2388eip=79a6f2d1 esp=00d3ef64 ebp=00d3f104 iopl=0 nv up ei pl nz na pe nccs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00010206clr!WKS::gc_heap::plan_phase+0x79b:79a6f2d1 f70000000080 test dword ptr [eax],80000000h ds:002b:00610060=????????0:000> !VerifyHeapCould not request method table data for object 02DA1228 (MethodTable: 0000000C).Last good object: 02DA121C.object 03da1020: bad member 02DA1228 at 03DA1098Last good object: 03DA1010.object 03da2338: bad member 02DA1228 at 03DA2340Last good object: 03DA2328.object 03da3568: bad member 02DA2364 at 03DA357CLast good object: 03DA3558.Failed to request SyncBlk at index 1.那是不是主线程引发的GC呢？切过去便知。
0:000> ~0seax=00610060 ebx=00000000 ecx=02da23a4 edx=00000001 esi=02da2370 edi=02da2388eip=79a6f2d1 esp=00d3ef64 ebp=00d3f104 iopl=0 nv up ei pl nz na pe nccs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00010206clr!WKS::gc_heap::plan_phase+0x79b:79a6f2d1 f70000000080 test dword ptr [eax],80000000h ds:002b:00610060=????????0:000> !clrstackOS Thread Id: 0x52ac (0)Child SP IP Call Site00d3f220 79a6f2d1 [HelperMethodFrame: 00d3f220] System.StubHelpers.StubHelpers.TriggerGCForMDA()00d3f294 02bc0aa7 DomainBoundILStubClass.IL_STUB_PInvoke(System.String)00d3f298 02bc09c9 [InlinedCallFrame: 00d3f298] Example_16_1_2.Program.Alloc(System.String)00d3f2e0 02bc09c9 Example_16_1_2.Program.Test() [D:/testdump/Example/Example_16_1_2/Program.cs @ 35]00d3f2f0 02bc0900 Example_16_1_2.Program.Main(System.String[]) [D:/testdump/Example/Example_16_1_2/Program.cs @ 19]00d3f490 7996f036 [GCFrame: 00d3f490] 0:000> k 10 # ChildEBP RetAddr 00 00d3f104 79a68153 clr!WKS::gc_heap::plan_phase+0x79b01 00d3f124 79a6847b clr!WKS::gc_heap::gc1+0xbc02 00d3f13c 79a68585 clr!WKS::gc_heap::garbage_collect+0x36703 00d3f15c 79b1ddbd clr!WKS::GCHeap::GarbageCollectGeneration+0x1bd04 00d3f16c 79b1de34 clr!WKS::GCHeap::GarbageCollectTry+0x7105 00d3f198 79d20aed clr!WKS::GCHeap::GarbageCollect+0xac06 00d3f204 79d066c0 clr!TriggerGCForMDAInternal+0x7d07 00d3f28c 02bc0aa7 clr!StubHelpers::TriggerGCForMDA+0x61WARNING: Frame IP not in any known module. Following frames may be wrong.08 00d3f2d8 02bc09c9 0x2bc0aa709 00d3f2e8 02bc0900 Example_16_1_2!Example_16_1_2.Program.Test+0x39 [D:/testdump/Example/Example_16_1_2/Program.cs @ 35] 0a 00d3f318 7996f036 Example_16_1_2!Example_16_1_2.Program.Main+0x30 [D:/testdump/Example/Example_16_1_2/Program.cs @ 19] 0b 00d3f324 799722da clr!CallDescrWorkerInternal+0x340c 00d3f378 7997859b clr!CallDescrWorkerWithHandler+0x6b0d 00d3f3ec 79b1b11b clr!MethodDescCallSite::CallTargetWorker+0x16a0e 00d3f510 79b1b7fa clr!RunMain+0x1b30f 00d3f77c 79b1b727 clr!Assembly::ExecuteMainMethod+0xf7从线程栈上的 clr!StubHelpers::TriggerGCForMDA 来看，在 Pinvoke 层果然主动触发了 GC，成功将 Program.Alloc 这个非托管方法捉jian在床。
本文链接：http://www.28at.com/showinfo-26-93367-0.htmlC#托管堆遭破坏问题溯源分析
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