总线错误与分段故障

Question

总线错误和分段错误之间的区别？ 是否会发生程序发出seg故障并第一次停止并且第二次发生总线错误并退出？

Answer 1

在我使用过的大多数架构中，区别在于：

• 当您访问不想要的内存时（例如，在您的地址空间之外），会导致SEGV。
• SIGBUS是由于与CPU的对齐问题引起的（例如，尝试从不是4的倍数的地址读取长整数）。

Answer 2

如果mmap()文件并尝试访问超出文件末尾的映射缓冲区的一部分，以及空间不足等错误条件，也会引发SIGBUS 。 如果使用sigaction()注册信号处理程序并设置SA_SIGINFO ，则可SA_SIGINFO程序检查故障内存地址并仅处理内存映射文件错误。

Answer 3

例如，当程序尝试执行硬件总线不支持的操作时，可能会导致总线错误。 例如，在SPARC上 ，尝试从奇数地址读取多字节值（例如int，32位）会产生总线错误。

例如，当您执行违反分段规则的访问时，即尝试读取或写入您不拥有的内存时，会发生分段错误。

Answer 4

我假设你在谈论Posix定义的SIGSEGV和SIGBUS信号。

当程序引用无效地址时发生SIGSEGV 。 SIGBUS是一个实现定义的硬件故障。 这两个信号的默认操作是终止程序。

程序可以捕获这些信号，甚至可以忽略它们。

Answer 5

解释你的问题（可能是错误的）意思是“我间歇地得到一个SIGSEGV或一个SIGBUS，为什么它不一致？”，值得注意的是用C或C ++标准来保证用指针做狡猾的东西导致一个段错; 它只是“未定义的行为”，作为我曾经说过的教授意味着它可能会导致鳄鱼从地板上冒出来吃掉你。

所以你的情况可能是你有两个错误，第一个发生有时会导致SIGSEGV，第二个（如果没有发生segfault并且程序仍在运行）会导致SIGBUS。

我建议您逐步使用调试器，并留意鳄鱼。

Answer 6

是否会发生程序发出seg故障并第一次停止并且第二次发生总线错误并退出？

是的，即使对于同一个错误：这是一个严肃但简单的例子来自macOS，它可以通过数组边界之外的索引以确定的方式产生分段错误（SIGSEGV）和总线错误（SIGBUS）。 上面提到的未对齐访问不是macOS的问题。 （这个例子不会导致任何SIGBUS，如果它在调试器中运行，在我的情况下是lldb ！）

bus_segv.c：

#include <stdlib.h>

char array[10];

int main(int argc, char *argv[]) {
    return array[atol(argv[1])];
}

该示例从命令行获取一个整数，该整数用作数组的索引。 一些索引值（甚至在数组外）不会产生任何信号。 （给出的所有值都取决于标准的段/段大小。我使用clang-902.0.39.1在High Sierra macOS 10.13.5，i5-4288U CPU @ 2.60GHz上生成二进制文件。）

高于77791且低于-4128的指数将导致分段错误（SIGSEGV）。 24544将导致总线错误（SIGBUS）。 这里有完整的地图：

$ ./bus_segv -4129
Segmentation fault: 11
$ ./bus_segv -4128
...
$ ./bus_segv 24543
$ ./bus_segv 24544
Bus error: 10
...
$ ./bus_segv 28639
Bus error: 10
$ ./bus_segv 28640
...
$ ./bus_segv 45023
$ ./bus_segv 45024
Bus error: 10
...
$ ./bus_segv 53215
Bus error: 10
$ ./bus_segv 53216
...
$ ./bus_segv 69599
$ ./bus_segv 69600
Bus error: 10
...
$ ./bus_segv 73695
Bus error: 10
$ ./bus_segv 73696
...
$ ./bus_segv 77791
$ ./bus_segv 77792
Segmentation fault: 11

如果查看反汇编代码，您会看到带有总线错误的范围的边界不像索引显示的那样奇怪：

$ otool -tv bus_segv

bus_segv:
(__TEXT,__text) section
_main:
0000000100000f60    pushq   %rbp
0000000100000f61    movq    %rsp, %rbp
0000000100000f64    subq    $0x10, %rsp
0000000100000f68    movl    $0x0, -0x4(%rbp)
0000000100000f6f    movl    %edi, -0x8(%rbp)
0000000100000f72    movq    %rsi, -0x10(%rbp)
0000000100000f76    movq    -0x10(%rbp), %rsi
0000000100000f7a    movq    0x8(%rsi), %rdi
0000000100000f7e    callq   0x100000f94 ## symbol stub for: _atol
0000000100000f83    leaq    0x96(%rip), %rsi
0000000100000f8a    movsbl  (%rsi,%rax), %eax
0000000100000f8e    addq    $0x10, %rsp
0000000100000f92    popq    %rbp    
0000000100000f93    retq    

通过leaq 0x96(%rip), %rsi ，rsi成为数组起始地址的（PC相对确定的）地址：

rsi = 0x100000f8a + 0x96 = 0x100001020
rsi - 4128 = 0x100000000 (below segmentation fault)
rsi + 24544 = 0x100007000 (here and above bus error)
rsi + 28640 = 0x100008000 (below bus error)
rsi + 45024 = 0x10000c000 (here and above bus error)
rsi + 53216 = 0x10000e000 (below bus error)
rsi + 69600 = 0x100012000 (here and above bus error)
rsi + 73696 = 0x100013000 (below bus error)
rsi + 77792 = 0x100014000 (here and above segmentation fault)

lldb可能会设置具有不同页面限制的进程。 我无法在调试会话中重现任何总线错误。 因此，调试器可能是总线错误吐出二进制文件的解决方法。

安德烈亚斯

Answer 7

这将是什么是总线错误的重复？ ，如果不是为了

是否会发生程序发出seg故障并第一次停止并且第二次发生总线错误并退出？

部分问题。 您应该能够使用此处的信息自行回答这个问题。

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精神错乱：一遍又一遍地做同样的事情并期待不同的结果。
- 艾尔伯特爱因斯坦

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当然，从字面上理解问题......

#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    srand(time(NULL));
    if (rand() % 2)
        kill(getpid(), SIGBUS);
    else
        kill(getpid(), SIGSEGV);
    return 0;
}

Tada，一个程序可以在一次运行时退出分段故障并在另一次运行时退出并发生总线错误。