使用 MinGW 编译的 Node js (node-api) 插件导致访问冲突

如何解决使用 MinGW 编译的 Node js (node-api) 插件导致访问冲突

构建 node-api 链接的原生插件

经过3天的调查和研究，我对问题的原因没有想法。基本上，我正在加载一个使用 MinGW64 编译并链接到 C node-api 的 hello world Node JS 插件。

代码如下：

// hello.c

#include <node/node_api.h>

napi_value Method(napi_env env,napi_callback_info args)
{
    napi_value greeting;
    napi_status status = napi_create_string_utf8(env,"hello,asshole",NAPI_AUTO_LENGTH,&greeting);

    return status == napi_ok ? greeting : (napi_value)0;
}

napi_value init(napi_env env,napi_value exports)
{
    napi_value function;

    napi_status status = napi_create_function(env,&Method,&function);
    if (status != napi_ok)
        return (napi_value)0;

    status = napi_set_named_property(env,exports,"hello",function);
    return status == napi_ok ? exports : (napi_value)0;
}

// static void _register_hello(void)__attribute((constructor));
// calls napi_module_register
NAPI_MODULE(hello,init)

我已经下载了 dist 头文件并预编译了我链接的 node.lib。这是我的 CMakeLists.txt 文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.11.4 FATAL_ERROR)

project(hello-node-api LANGUAGES C CXX)

add_library(hello SHARED hello.c)

# Todo: download dist and make an imported target
target_include_directories(hello PRIVATE node-v16.2.0/include)
target_link_libraries(hello PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/node-v16.2.0/node.lib)

set_target_properties(hello PROPERTIES
        SUFFIX ".node"
        PREFIX ""
        )

target_compile_deFinitions(hello PUBLIC BUILDING_NODE_EXTENSION)

关于插件加载routine的一些解释：

Node.exe 使用 node.lib 中提供的导出符号编译。
Node.exe 加载一个插件并调用一个 dll 入口点（在 Windows 上它是 __DllMainCRTStart）。
任何一个 dll 版本（用 MSVC 或 MinGW 编译）都可以很好地加载：调用入口点，并且所有用户定义的函数都可以无错误地调用。但是尝试调用导入的 napi_ 函数会导致 MinGW 的访问冲突。

Exception thrown at 0x0000000000009238 in node.exe: 0xC0000005: Access violation executing location 0x0000000000009238.

使用 MSVC api 函数正常输入和插件注册等

模拟虚拟 MSVC c++ exe，加载一个 MinGW 插件，该插件 链接到从 exe 导出的 C MSVC 符号：

首先我认为问题是由编译器引起的，但是无论用于构建 exe 的编译器如何，虚拟 exe(MSVC)->addon(MinGW)->exe_symbols(MSVC) 都可以正常工作：{{1 }} 用于导出符号：

导出标题：

extern "C"

插件：

// esport.h

#pragma once

#ifndef BUILDING
#define EXPORT_API __declspec(dllimport)
#else
#define EXPORT_API __declspec(dllexport)
#endif

EXPORT_API void hello_addon();
EXPORT_API int sum(int a,int b);

exe：

// addon.c
#include <export.h>

static void print_hello_from_export(void)__attribute((constructor));

void print_hello_from_export(void)
{
    int res = sum(4,15);
    hello_addon();
}

因此，无论用于构建可执行文件的编译器如何，都会加载库并打印一条消息。使用 C ABI 时会出现这种行为。

回到node-api的问题

我试图查看 extern "C" { #include "export.h" } #include <iostream> void hello_addon() { std::cout << "hello addon" << std::endl; } int sum(int a,int b) { return a + b; } #include <windows.h> int main() { HMODULE handle = LoadLibraryA("addon.dll"); return 0; } 二进制文件中的符号，但我不知道如何处理这些信息。

hello.node

这里是cmake生成的忍者脚本： MSVC 构建

...
[894](sec  1)(fl 0x00)(ty   0)(scl   2) (nx 0) 0x0000000000001410 __CTOR_LIST__
[895](sec  8)(fl 0x00)(ty   0)(scl   2) (nx 0) 0x0000000000000014 _head_lib64_libkernel32_a
[896](sec  8)(fl 0x00)(ty   0)(scl   2) (nx 0) 0x0000000000000150 __imp_napi_module_register
...

MinGW 构建

build CMakeFiles\hello.dir\hello.c.obj: C_COMPILER__hello_Debug C$:\dev\repos\hello-node-api\hello.c || cmake_object_order_depends_target_hello
  DEFInes = -DBUILDING_NODE_EXTENSION -Dhello_EXPORTS
  FLAGS = /DWIN32 /D_WINDOWS /W3 /MDd /Zi /Ob0 /Od /RTC1
  INCLUDES = -IC:\dev\repos\hello-node-api\node-v16.2.0\include
  OBJECT_DIR = CMakeFiles\hello.dir
  OBJECT_FILE_DIR = CMakeFiles\hello.dir
  TARGET_COMPILE_PDB = CMakeFiles\hello.dir\
  TARGET_PDB = hello.pdb


# =============================================================================
# Link build statements for SHARED_LIBRARY target hello


#############################################
# Link the shared library hello.node

build hello.node hello.lib: C_SHARED_LIBRARY_LINKER__hello_Debug CMakeFiles\hello.dir\hello.c.obj | C$:\dev\repos\hello-node-api\node-v16.2.0\node.lib
  LANGUAGE_COMPILE_FLAGS = /DWIN32 /D_WINDOWS /W3 /MDd /Zi /Ob0 /Od /RTC1
  LINK_FLAGS = /machine:x64 /debug /INCREMENTAL
  LINK_LIBRARIES = C:\dev\repos\hello-node-api\node-v16.2.0\node.lib  kernel32.lib user32.lib gdi32.lib winspool.lib shell32.lib ole32.lib oleaut32.lib uuid.lib comdlg32.lib advapi32.lib
  OBJECT_DIR = CMakeFiles\hello.dir
  POST_BUILD = cd .
  PRE_LINK = cd .
  RESTAT = 1
  TARGET_COMPILE_PDB = CMakeFiles\hello.dir\
  TARGET_FILE = hello.node
  TARGET_IMPLIB = hello.lib
  TARGET_PDB = hello.pdb

我在编译和链接方面没有发现任何显着差异。

我还注意到为构建 Node 而生成的 Visual Studio 项目有一个明确的目标来构建 ############################################# # Order-only phony target for hello build cmake_object_order_depends_target_hello: phony || CMakeFiles/hello.dir build CMakeFiles/hello.dir/hello.c.obj: C_COMPILER__hello_Debug C$:/dev/repos/hello-node-api/hello.c || cmake_object_order_depends_target_hello DEFInes = -DBUILDING_NODE_EXTENSION -Dhello_EXPORTS DEP_FILE = CMakeFiles\hello.dir\hello.c.obj.d FLAGS = -g INCLUDES = -IC:/dev/repos/hello-node-api/node-v16.2.0/include OBJECT_DIR = CMakeFiles\hello.dir OBJECT_FILE_DIR = CMakeFiles\hello.dir # ============================================================================= # Link build statements for SHARED_LIBRARY target hello ############################################# # Link the shared library hello.node build hello.node libhello.dll.a: C_SHARED_LIBRARY_LINKER__hello_Debug CMakeFiles/hello.dir/hello.c.obj | C$:/dev/repos/hello-node-api/node-v16.2.0/node.lib LANGUAGE_COMPILE_FLAGS = -g LINK_LIBRARIES = C:/dev/repos/hello-node-api/node-v16.2.0/node.lib -lkernel32 -luser32 -lgdi32 -lwinspool -lshell32 -lole32 -loleaut32 -luuid -lcomdlg32 -ladvapi32 OBJECT_DIR = CMakeFiles\hello.dir POST_BUILD = cd . PRE_LINK = cd . RESTAT = 1 TARGET_FILE = hello.node TARGET_IMPLIB = libhello.dll.a TARGET_PDB = hello.node.dbg。我不知道这是否重要，但这里是来自 node.lib

的命令行参数

.vsproj

我没有想法，在网络上有一些尝试加载 mingw 编译的插件的徒劳尝试。其中一些是几年前的，仍然没有结果。所以我向社区寻求帮助，以解决这个问题，或者至少理解为什么它无法解决。

所以归结为：

导致访问冲突的原因是什么？是因为导入的符号地址不在地址空间内（如何检查？），还是链接时使用的符号地址与/Yu"node_pch.h" /MP /GS /W3 /wd"4351" /wd"4355" /wd"4800" /wd"4251" /wd"4275" /wd"4267" /Zc:wchar_t /I"src" /I"out\Debug\obj\global_intermediate" /I"out\Debug\obj\global_intermediate\include" /I"out\Debug\obj\global_intermediate\src" /I"tools\msvs\genfiles" /I"deps\histogram\src" /I"deps\uvwasi\include" /I"deps\v8\include" /I"deps\icu-small\source\i18n" /I"deps\icu-small\source\common" /I"deps\zlib" /I"deps\llhttp\include" /I"deps\cares\include" /I"deps\uv\include" /I"deps\nghttp2\lib\includes" /I"deps\brotli\c\include" /I"deps\openssl\openssl\include" /I"deps\ngtcp2" /I"deps\ngtcp2\ngtcp2\lib\includes" /I"deps\ngtcp2\ngtcp2\crypto\includes" /I"deps\ngtcp2\nghttp3\lib\includes" /Z7 /Gm- /Od /Fd"out\Debug\obj\libnode\libnode.pdb" /FI"node_pch.h" /Zc:inline /fp:precise /D "V8_DEPRECATION_WARNINGS" /D "V8_IMmineNT_DEPRECATION_WARNINGS" /D "_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=1" /D "WIN32" /D "_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE" /D "_CRT_NONSTDC_NO_DEPRECATE" /D "_HAS_EXCEPTIONS=0" /D "BUILDING_V8_SHARED=1" /D "BUILDING_UV_SHARED=1" /D "OPENSSL_NO_PINSHARED" /D "OPENSSL_THREADS" /D "OPENSSL_NO_ASM" /D "NODE_ARCH=\"x64\"" /D "NODE_WANT_INTERNALS=1" /D "V8_DEPRECATION_WARNINGS=1" /D "NODE_OPENSSL_SYstem_CERT_PATH=\"\"" /D "HAVE_INSPECTOR=1" /D "HAVE_ETW=1" /D "FD_SETSIZE=1024" /D "NODE_PLATFORM=\"win32\"" /D "NOMINMAX" /D "_UNICODE=1" /D "NODE_USE_V8_PLATFORM=1" /D "NODE_HAVE_I18N_SUPPORT=1" /D "HAVE_OPENSSL=1" /D "UCONfig_NO_SERVICE=1" /D "U_ENABLE_DYLOAD=0" /D "U_STATIC_IMPLEMENTATION=1" /D "U_HAVE_STD_STRING=1" /D "UCONfig_NO_BREAK_IteraTION=0" /D "NGHTTP2_STATICLIB" /D "NGTCP2_STATICLIB" /D "NGHTTP3_STATICLIB" /D "DEBUG" /D "_DEBUG" /D "V8_ENABLE_CHECKS" /errorReport:prompt /GF /WX- /Zc:forScope /RTC1 /Gd /Oy- /MTd /FC /Fa"out\Debug\obj\libnode\" /nologo /Fo"out\Debug\obj\libnode\" /Fp"out\Debug\obj\libnode\libnode.pch" /diagnostics:column内的地址不对应？
如果问题不能代表插件解决，那么Node编译可能是什么问题？

检查函数地址：

我决定研究加载的（究竟是谁加载的？是 node.exe 吗？）地址与 __DllMainRTCStartup 中的地址不同的可能性

在 node.exe 内部时： node.exe

拆解：

0x00007ff629d198e0 {node.exe!napi_module_register(napi_module *)}

但是在 // Registers a NAPI module. void napi_module_register(napi_module* mod) { 00007FF629D198E0 mov qword ptr [rsp+8],rcx 00007FF629D198E5 push rsi 00007FF629D198E6 push rdi 00007FF629D198E7 sub rsp,0C8h 00007FF629D198EE mov rdi,rsp 00007FF629D198F1 mov ecx,32h 00007FF629D198F6 mov eax,0CCCCCCCCh 00007FF629D198FB rep stos dword ptr [rdi] 00007FF629D198FD mov rcx,qword ptr [mod] ... 内部时： hello.node - 我不知道是否符合预期。拆解：

identifier "napi_module_register" is undefined

static void _register_hello(void) __attribute((constructor)); static void _register_hello(void) { 00007FFC02F81479 push rbp 00007FFC02F8147A mov rbp,rsp 00007FFC02F8147D sub rsp,20h napi_module_register(&_module); 00007FFC02F81481 lea rcx,[7FFC02F83020h] 00007FFC02F81488 mov rax,qword ptr [7FFC02F89150h] 00007FFC02F8148F call rax } 00007FFC02F81491 nop 00007FFC02F81492 add rsp,20h 00007FFC02F81496 pop rbp 00007FFC02F81497 ret 指向 call rax，然后抛出访问冲突。

看起来 0000000000009238 ?? ?????? 的导入表是空的：

node.exe

对于用 MSVC 编译的 dll，它NOT EMPTY：

There is an import table in .idata at 0xb32a9000

The Import Tables (interpreted .idata section contents)
 vma:            Hint    Time      Forward  DLL       First
                 Table   Stamp     Chain    Name      Thunk
 00009000   00009084 00000000 00000000 000092a0 00009170

    DLL Name: node.exe
    vma:  Hint/Ord Member-Name Bound-To

看来应该是这个原因。

导入地址表为空可能是原因吗？