为什么不能使用signalfd 捕获SIGSEGV？

Question

我的系统是 ubuntu 12.04。我从 修改了示例man 2 signalfd，并添加了示例sigaddset(&mask, SIGSEGV)。但是在SIGSEGV生成时我无法获得输出。

它是一个错误glibc吗？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\n");
               (*a) = 1;
           } else if (fdsi.ssi_signo == SIGQUIT) {
               printf("Got SIGQUIT\n");
               exit(EXIT_SUCCESS);
           } else {
               printf("Read unexpected signal\n");
           }
       }

Answer 1

有关详细说明，请参阅这个和那个答案。仔细阅读signal(7)和signal-safety(7)。还要记住，您的进程的虚拟地址空间是该进程的所有线程共有的，并在它们之间共享。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虚拟地址空间。/proc/self/maps

粗略地说，如果您SIGSEGV使用signalfd(2)处理（异步）（由内核在某些异常故障后产生），看起来您安装了一个“内核”信号处理程序，它神奇地“写入”某些文件上的一些字节描述符（您几乎可以signalfd通过在某些管道上安装信号处理程序来模仿；但signalfd保证一些“原子性”，否则您将不会拥有）。

当你从那个处理中回来时，机器处于相同的状态，所以 SIGSEGV 再次发生。

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

• （或多或少可移植）避免从您的信号处理程序返回（例如，通过从安装了sigaction(2) 的信号处理程序调用siglongjmp(3 )）
• 不可移植地（以处理器和操作系统特定的方式）将机器上下文（由第三个参数（指向某些特定处理器的指针ucontext_t）提供给由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)）。

洞察力是进入 SIGSEGV 处理程序，程序计数器设置为故障机器指令。当您从 SIGSEGV 处理程序返回时，寄存器处于提供给它的状态（指针ucontext_t作为sa_sigaction传递给的函数的第三个参数sigaction）。如果您不更改该状态，则会重新执行相同的机器指令，并且由于您没有更改任何内容，因此会发生相同的错误，并且内核会再次发送相同的 SIGSEGV 信号。

顺便说一句，软件巧妙且不可移植地处理 SIGSEGV 的一个很好的例子是Ravenbrook MPS垃圾收集库。它们的写屏障（用 GC 的说法）是通过处理 SIGSEGV 来实现的。这是非常聪明（且不可移植）的代码。

注意：在实践中，如果您只想显示回溯信息，您可以从SIGSEGV处理程序中完成（例如，通过使用GCC libbacktrace或backtrace(3)然后_exit(2) -ing 而不是从您的SIGSEGV信号处理程序返回）；它并不完美，也不会总是有效——例如，如果你破坏了内存堆——因为你将调用非异步信号安全函数，但实际上工作得很好。最近的 GCC 正在这样做（在编译器内部，例如cc1plus及其插件），它有很大帮助。