通过手写汇编调用本机代码

我正在尝试从托管程序集中调用本机函数。我已经在预编译库上完成了此操作，一切都很顺利。目前我正在建立自己的图书馆，但我无法完成这项工作。

本机 DLL 源代码如下：

#define DERM_SIMD_EXPORT        __declspec(dllexport)

#define DERM_SIMD_API           __cdecl

extern "C" {

    DERM_SIMD_EXPORT void DERM_SIMD_API Matrix4x4_Multiply_SSE(float *result, float *left, float *right);

}

void DERM_SIMD_API Matrix4x4_Multiply_SSE(float *result, float *left, float *right) {
    __asm {
       ....
    }
}

此后，我们将拥有加载库并从函数指针创建委托的托管代码。

public unsafe class Simd
{
    [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
    public delegate void MatrixMultiplyDelegate(float* result, float* left, float* right);

    public static MatrixMultiplyDelegate MatrixMultiply;

    public static void LoadSimdExtensions()
    {
        string assemblyPath = "Derm.Simd.dll";

        IntPtr address = GetProcAddress.GetAddress(assemblyPath, "Matrix4x4_Multiply_SSE");

        if (address != IntPtr.Zero) {
            MatrixMultiply = (MatrixMultiplyDelegate)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(address, typeof(MatrixMultiplyDelegate));
        }
    }
}

使用上面的源代码运行时没有错误（获取了函数指针，并且实际创建了委托。

当我调用委托时，问题就出现了：它被执行了（我也可以调试它！），但是在函数退出时，托管应用程序会引发一个系统执行引擎异常（当它没有异常退出时）。

实际的问题是函数的实现：它包含一个asm使用 SSE 指令阻止；如果我删除asm块，代码完美运行。

我怀疑我缺少一些注册表保存/恢复程序集，但我在这方面完全无知。

奇怪的是，如果我将调用约定更改为 __stdcall，调试版本“似乎”可以工作，而发布版本的行为就像使用了 __cdecl 调用约定。

（正因为我们在这里，你能澄清一下调用约定是否重要吗？）

好的，感谢大卫赫夫南我发现导致问题的错误指令如下：

 movups result[ 0], xmm4;
 movups result[16], xmm5;

movups指令将 16 个字节移动到（未对齐的）内存中。

该函数由以下代码调用：

 unsafe {
    float* prodFix = (float*)prod.MatrixBuffer.AlignedBuffer.ToPointer();
    float* m1Fix = (float*)m2.MatrixBuffer.AlignedBuffer.ToPointer();
    float* m2Fix = (float*)m1.MatrixBuffer.AlignedBuffer.ToPointer();

    if (Simd.Simd.MatrixMultiply == null) {
                    // ... unsafe C# code
    } else {
        Simd.Simd.MatrixMultiply(prodFix, m1Fix, m2Fix);
    }
}

Where 矩阵缓冲区是我的一个班级；它的成员对齐缓冲区按以下方式分配：

// Allocate unmanaged buffer
mUnmanagedBuffer = Marshal.AllocHGlobal(new IntPtr((long)(size + alignment - 1)));

// Align buffer pointer
long misalignment = mUnmanagedBuffer.ToInt64() % alignment;
if (misalignment != 0)
    mAlignedBuffer = new IntPtr(mUnmanagedBuffer.ToInt64() + misalignment);
else
    mAlignedBuffer = mUnmanagedBuffer;

也许该错误是由Marshal.AllocHGlobal or IntPtr黑魔法？

这是发现错误的最小来源：

void Matrix4x4_Multiply_SSE(float *result, float *left, float *right)
{
    __asm {
        movups xmm0,    right[ 0];

        movups result, xmm0;
    }
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    float r0[16];
    float m1[16], m2[16];

    m1[ 0] = 1.0f; m1[ 4] = 0.0f; m1[ 8] = 0.0f; m1[12] = 0.0f;
    m1[ 1] = 0.0f; m1[ 5] = 1.0f; m1[ 9] = 0.0f; m1[13] = 0.0f;
    m1[ 2] = 0.0f; m1[ 6] = 0.0f; m1[10] = 1.0f; m1[14] = 0.0f;
    m1[ 3] = 0.0f; m1[ 7] = 0.0f; m1[11] = 0.0f; m1[15] = 1.0f;

    m2[ 0] = 1.0f; m2[ 4] = 0.0f; m2[ 8] = 0.0f; m2[12] = 0.0f;
    m2[ 1] = 0.0f; m2[ 5] = 1.0f; m2[ 9] = 0.0f; m2[13] = 0.0f;
    m2[ 2] = 0.0f; m2[ 6] = 0.0f; m2[10] = 1.0f; m2[14] = 0.0f;
    m2[ 3] = 0.0f; m2[ 7] = 0.0f; m2[11] = 0.0f; m2[15] = 1.0f;

    r0[ 0] = 0.0f; r0[ 4] = 0.0f; r0[ 8] = 0.0f; r0[12] = 0.0f;
    r0[ 1] = 0.0f; r0[ 5] = 0.0f; r0[ 9] = 0.0f; r0[13] = 0.0f;
    r0[ 2] = 0.0f; r0[ 6] = 0.0f; r0[10] = 0.0f; r0[14] = 0.0f;
    r0[ 3] = 0.0f; r0[ 7] = 0.0f; r0[11] = 0.0f; r0[15] = 0.0f;

    Matrix4x4_Multiply_SSE(r0, m1, m2);
    Matrix4x4_Multiply_SSE(r0, m1, m2);

    return (0);
}

几乎在第二次之后movups，堆栈改变了resultvalue（存储在堆栈上），并存储以下值xmm0修改后的（和错误的）地址存储在result.

从 *Matrix4x4_Multiply_SSE* 退出后，原始内存不会被修改。

我缺少什么？

对齐校正错误。你需要添加alignment-misalignment以纠正对齐。所以代码应该是这样的：

mAlignedBuffer = 
    new IntPtr(mUnmanagedBuffer.ToInt64() + alignment - misalignment);

但是，我建议您首先在本机设置中测试该功能。一旦您知道它在那里工作，您就可以转移到托管设置，并知道任何问题都是由托管代码引起的。