为什么不能使用 signalfd 捕获 SIGSEGV？

问题描述：

我的系统是 ubuntu 12.04。我修改了 中的例子man 2 signalfd，并添加sigaddset(&mask, SIGSEGV)了 示例。但是SIGSEGV生成 时我无法获得输出。

这是 的一个错误吗glibc？源代码片段如下：

       sigemptyset(&mask);
       sigaddset(&mask, SIGINT);
       sigaddset(&mask, SIGQUIT);
       sigaddset(&mask, SIGSEGV);

       /* Block signals so that they aren't handled
          according to their default dispositions */

       if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL) == -1)
           handle_error("sigprocmask");

       sfd = signalfd(-1, &mask, 0);
       if (sfd == -1)
           handle_error("signalfd");
        int* a = NULL;
       for (;;) {
           s = read(sfd, &fdsi, sizeof(struct signalfd_siginfo));
           if (s != sizeof(struct signalfd_siginfo))
               handle_error("read");

           if (fdsi.ssi_signo == SIGINT) {
               printf("Got SIGINT
");
               (*a) = 1;
           } else if (fdsi.ssi_signo == SIGQUIT) {
               printf("Got SIGQUIT
");
               exit(EXIT_SUCCESS);
           } else {
               printf("Read unexpected signal
");
           }
       }

解决方案 1：

请参阅此答案以获取详细解释。仔细阅读signal(7)和signal-safety(7)。还要记住，进程的虚拟地址空间是该进程的所有线程所共有的，并且由它们共享。另请参阅proc(5)（并使用pmap(1)）并尝试从进程内部读取 以了解其实际的虚拟地址空间。/proc/self/maps

粗略地说，如果您使用signalfd(2)处理（异步）SIGSEGV（由内核在某些异常故障后产生），看起来就像您安装了一个“内核”信号处理程序，它神奇地在某个文件描述符上“写入”了一些字节（您几乎可以通过安装一个在某个管道上写入的信号处理程序来模仿；但可以保证一些您原本不会拥有的“原子性”）。signalfd`signalfd`

当您从该处理中返回时，机器处于相同状态，因此 SIGSEGV 会再次发生。

如果你想要处理，SIGSEGV你需要使用sigaction(2)或过时的signal(2)安装处理例程（所以你不能signalfd用于 SIGSEGV），然后你应该

• （或多或少可移植）避免从信号处理程序返回（例如，通过从使用sigaction(2)安装的信号处理程序调用siglongjmp(3)）

• 非可移植地（以处理器和操作系统特定的方式）更改机器上下文（由第三个参数（指向某些特定于处理器的指针ucontext_t）给出到通过sigactionwith安装的处理程序SA_SIGINFO），例如通过更改某些寄存器，或更改地址空间（例如通过从处理程序内部调用mmap(2) ）。

其原理是，SIGSEGV 处理程序在程序计数器设置为出错的机器指令的情况下进入。从 SIGSEGV 处理程序返回时，寄存器处于给定的状态（指针作为传递给ucontext_t的函数的第三个参数）。如果不更改该状态，则会重新执行相同的机器指令，由于您未更改任何内容，因此会发生相同的故障，并且内核会再次发送相同的 SIGSEGV 信号。sa_sigaction`sigaction`

顺便说一句， Ravenbrook MPS垃圾收集库是一个很好的例子，它巧妙且不可移植地处理了 SIGSEGV 。它们的写屏障（用 GC 术语来说）是通过处理 SIGSEGV 来实现的。这是非常巧妙（且不可移植）的代码。

注意：实际上，如果您只想显示回溯信息，您可以从SIGSEGV处理程序中执行此操作（例如，通过使用GCC libbacktrace或backtrace(3)，然后使用_exit(2)，而不是从SIGSEGV信号处理程序返回）；它并不完美，并且并不总是有效 - 例如，如果您破坏了内存堆- 因为您将调用非异步信号安全函数，但实际上效果很好。最近的 GCC 正在这样做（在编译器cc1plus及其插件中），这很有帮助。

解决方案 2：

您只能阻止和朋友SIGSEGV发送的消息kill(2)。摘自 的手册页sigprocmask(2)：

如果在阻塞期间生成 SIGBUS、SIGFPE、SIGILL 或 SIGSEGV，则结果未定义，除非信号是由 kill(2)、sigqueue(3) 或 raise(3) 生成的

由于信号实际上并未被阻止sigprocmask- 的先决条件signalfd-signalfd不起作用。一种简单的测试方法是使用您的程序，但不会导致真正的分段错误，而是发送一个信号kill -11。