从信号处理程序中获取保存的指令指针地址

Question

我的问题与其他关于故障地址的问题有所不同。我正在尝试实现一种可怕的黑客方法，通过检查保存的指令指针处的代码并将其与运行主机体系结构的可能系统调用入口指令进行比较，从信号处理程序中确定信号是否中断了系统调用或普通用户代码。这是实现正确 POSIX 线程取消的一部分，不会受到在我的旧问题中描述的竞争条件和资源泄漏的影响：

POSIX 取消点应该如何工作？

如果此方法不可靠或出现其他问题，我也想听听原因。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

---

请参见https://dev59.com/pm445IYBdhLWcg3we6Z9。 - ninjalj

这里的注释：http://lxr.free-electrons.com/source/arch/x86/kernel/signal.c?v=2.6.37#L320 - ninjalj

我不需要确定我是否在信号处理程序中；这段代码只会从信号处理程序中运行。我需要确定的是，当信号处理程序返回时将执行的下一条指令的地址。我同意这是一个丑陋的hack，但我找不到任何其他方法来在系统调用中执行取消操作，而不会出现资源泄漏的竞态条件。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

我认为我只需要能够检查struct sigcontext结构，但我不知道如何从信号处理程序中访问它... - R.. GitHub STOP HELPING ICE

看起来我只需要使用第三个 void * 参数来处理 SA_SIGINFO 处理程序，并将其转换为 ucontext_t *，然后在其中查找... - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 1

/* sigsegv.c */
/**
 * This source file is used to print out a stack-trace when your program
 * segfaults. It is relatively reliable and spot-on accurate.
 *
 * This code is in the public domain. Use it as you see fit, some credit
 * would be appreciated, but is not a prerequisite for usage. Feedback
 * on it's use would encourage further development and maintenance.
 *
 * Due to a bug in gcc-4.x.x you currently have to compile as C++ if you want
 * demangling to work.
 *
 * Please note that it's been ported into my ULS library, thus the check for
 * HAS_ULSLIB and the use of the sigsegv_outp macro based on that define.
 *
 * Author: Jaco Kroon <[e-mail]>
 *
 * Copyright (C) 2005 - 2010 Jaco Kroon
 */
#ifndef _GNU_SOURCE
#define _GNU_SOURCE
#endif

/* Bug in gcc prevents from using CPP_DEMANGLE in pure "C" */
#if !defined(__cplusplus) && !defined(NO_CPP_DEMANGLE)
#define NO_CPP_DEMANGLE
#endif

#include <memory.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <ucontext.h>
#include <dlfcn.h>
#ifndef NO_CPP_DEMANGLE
#include <cxxabi.h>
#ifdef __cplusplus
using __cxxabiv1::__cxa_demangle;
#endif
#endif

#ifdef HAS_ULSLIB
#include "uls/logger.h"
#define sigsegv_outp(x)         sigsegv_outp(,gx)
#else
#define sigsegv_outp(x, ...)    fprintf(stderr, x "\n", ##__VA_ARGS__)
#endif

#if defined(REG_RIP)
# define SIGSEGV_STACK_IA64
# define REGFORMAT "%016lx"
#elif defined(REG_EIP)
# define SIGSEGV_STACK_X86
# define REGFORMAT "%08x"
#else
# define SIGSEGV_STACK_GENERIC
# define REGFORMAT "%x"
#endif

static void signal_segv(int signum, siginfo_t* info, void*ptr) {
    static const char *si_codes[3] = {"", "SEGV_MAPERR", "SEGV_ACCERR"};

    int i, f = 0;
    ucontext_t *ucontext = (ucontext_t*)ptr;
    Dl_info dlinfo;
    void **bp = 0;
    void *ip = 0;

    sigsegv_outp("Segmentation Fault!");
    sigsegv_outp("info.si_signo = %d", signum);
    sigsegv_outp("info.si_errno = %d", info->si_errno);
    sigsegv_outp("info.si_code  = %d (%s)", info->si_code, si_codes[info->si_code]);
    sigsegv_outp("info.si_addr  = %p", info->si_addr);
    for(i = 0; i < NGREG; i++)
        sigsegv_outp("reg[%02d]       = 0x" REGFORMAT, i, ucontext->uc_mcontext.gregs[i]);

#ifndef SIGSEGV_NOSTACK
#if defined(SIGSEGV_STACK_IA64) || defined(SIGSEGV_STACK_X86)
#if defined(SIGSEGV_STACK_IA64)
    ip = (void*)ucontext->uc_mcontext.gregs[REG_RIP];
    bp = (void**)ucontext->uc_mcontext.gregs[REG_RBP];
#elif defined(SIGSEGV_STACK_X86)
    ip = (void*)ucontext->uc_mcontext.gregs[REG_EIP];
    bp = (void**)ucontext->uc_mcontext.gregs[REG_EBP];
#endif

    sigsegv_outp("Stack trace:");
    while(bp && ip) {
        if(!dladdr(ip, &dlinfo))
            break;

        const char *symname = dlinfo.dli_sname;

#ifndef NO_CPP_DEMANGLE
        int status;
        char * tmp = __cxa_demangle(symname, NULL, 0, &status);

        if (status == 0 && tmp)
            symname = tmp;
#endif

        sigsegv_outp("% 2d: %p <%s+%lu> (%s)",
                 ++f,
                 ip,
                 symname,
                 (unsigned long)ip - (unsigned long)dlinfo.dli_saddr,
                 dlinfo.dli_fname);

#ifndef NO_CPP_DEMANGLE
        if (tmp)
            free(tmp);
#endif

        if(dlinfo.dli_sname && !strcmp(dlinfo.dli_sname, "main"))
            break;

        ip = bp[1];
        bp = (void**)bp[0];
    }
#else
    sigsegv_outp("Stack trace (non-dedicated):");
    sz = backtrace(bt, 20);
    strings = backtrace_symbols(bt, sz);
    for(i = 0; i < sz; ++i)
        sigsegv_outp("%s", strings[i]);
#endif
    sigsegv_outp("End of stack trace.");
#else
    sigsegv_outp("Not printing stack strace.");
#endif
    _exit (-1);
}

static void __attribute__((constructor)) setup_sigsegv() {
    struct sigaction action;
    memset(&action, 0, sizeof(action));
    action.sa_sigaction = signal_segv;
    action.sa_flags = SA_SIGINFO;
    if(sigaction(SIGSEGV, &action, NULL) < 0)
        perror("sigaction");
}

$ g++ -fPIC -shared -o libsigsegv.so -ldl sigsegv

$ export LD_PRELOAD=/path/to/libsigsegv.so

我在一个Linux用户组上找到了这段代码。无法链接到页面并指向URL，因此贴上整个代码。该代码在发生SIGSEGV时打印一个小型堆栈跟踪。不确定是否有其他不使用ucontext_t的方法。

- vpit3833

---

+1并已接受；此代码展示如何使用SA_SIGINFO信号处理程序的第三个参数来获取必要的信息。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE