Question

背景

我正在编写一个通过USB启动嵌入式ARM系统的工具。这个特定的ARM系统有一个引导加载程序，可以通过模拟大容量存储设备并实现一些允许主机将信息写入内存的供应商SCSI操作码来通过USB加载系统。我的工具在嵌入式ARM系统所连接的主机上运行，是使用这些供应商命令将zImage或其他二进制文件发送到设备。

我使用Linux通用SCSI接口发送命令。

在发送一些命令将值写入控制RAM控制器的寄存器后，我的程序打开一个文件，然后进入一个循环，在该循环中，它一次从文件中读取4096个字节，然后将它们发送到设备。

我没有任何需要发送的SCSI命令的文档。我已经通过捕获和分析USB流量来确定要使用的协议，该流量由供应商提供的等效的仅限Windows的工具发送。这个协议有一些奇怪的方面，特别是它接受小端格式的地址和值，并且SCSI命令中的32位值不是字对齐的，但是我不认为它们对手头的问题有任何影响。

问题

发送前7个缓冲区后，程序会发生段错误。

段错误的部分如下：

int ak_usbboot_writefile(ak_usbboot_dev* dev, const char *filename, uint32_t addr) {

        uint8_t dataBuff[DATABUFF_SIZE];
        size_t len;

        printf("STOREFILE: FILENAME=%s ADDR=%08x\n", filename, addr);

        ak_usbboot_errno = AK_USBBOOT_OK;

        FILE *f = fopen(filename, "rb");
        if (f==NULL) {
                ak_usbboot_errno = errno;
                return errno;
        }

        /* Segfault occurs on the next line */
        while ( (len = fread(dataBuff, 1, DATABUFF_SIZE, f)) > 0) {
                printf("read len=%ld\n", len);
                int r = ak_usbboot_storemem(dev, dataBuff, len, addr);
                if (r!=AK_USBBOOT_OK) {
                        goto EXIT;
                }
                addr += len;
        }

段错误发生在调用fread。回溯看起来像这样：

#0  __memcpy_sse2 () at ../sysdeps/x86_64/memcpy.S:272
#1  0x00007f92907b9233 in __GI__IO_file_xsgetn (fp=0x1f10030, data=<optimized out>, n=4096) at fileops.c:1427
#2  0x00007f92907ae9d8 in __GI__IO_fread (buf=<optimized out>, size=1, count=4096, fp=0x1f10030) at iofread.c:42
#3  0x0000000000401492 in ak_usbboot_writefile (dev=0x1f10010, filename=0x7fff078b0718 "/home/harmic/git/Lamobo-D1s/tool/burntool/zImage", addr=2174808064) at ak_usbboot.c:217
#4  0x0000000000400c4d in ak_boot (dev_name=0x7fff078b070f "/dev/sg2", file=0x7fff078b0718 "/home/harmic/git/Lamobo-D1s/tool/burntool/zImage") at main.c:86
#5  0x0000000000400d68 in cmd_boot (argc=2, argv=0x7fff078af538) at main.c:114
#6  0x0000000000400dfc in main (argc=4, argv=0x7fff078af528) at main.c:130

我看不出文件处理方式有什么问题，如果我注释掉对ak_usbboot_storemem的调用，那么循环完成没有任何问题。

ak_usbboot_storemem看起来像这样：

int ak_usbboot_storemem(ak_usbboot_dev* dev, const void* buffer, uint32_t len, uint32_t addr) {

        uint8_t cmdBuff[16] = {
                        0xf1, 0x3f, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x68, 0, 0
        };

        printf("STORE: INBUFF=%p LEN=%08x ADDR=%08x\n", buffer, len, addr);

        memcpy(&cmdBuff[5], &addr, 4);
        memcpy(&cmdBuff[9], &len, 4);

        return _sendCmd(dev, &cmdBuff, sizeof(cmdBuff), (void*)buffer, len, SG_DXFER_TO_DEV);

}

_sendCmd看起来像这样：

int _sendCmd(ak_usbboot_dev* dev, const void* cmdBuff, int cmdLen, void* dataBuff, int dataLen, int sg_dir) {

        fputs("CMD: ", stdout);
        const uint8_t* p = (const uint8_t*)cmdBuff;
        for (int i=0; i<cmdLen; i++) {
                printf("%02x ", *p++);
        }
        fputs("\n", stdout);

        sg_io_hdr_t io_hdr = {
                        .interface_id = 'S',
                        .dxfer_direction = sg_dir,
                        .cmd_len = cmdLen,
                        .mx_sb_len = sizeof(dev->sense_buffer),
                        .iovec_count = 0,
                        .dxfer_len = dataLen,
                        .dxferp = dataBuff,
                        .cmdp = (void*)cmdBuff,
                        .sbp = dev->sense_buffer,
                        .timeout = 10000,
                        .flags = 0,
                        .pack_id = 0,
        };

    if (ioctl(dev->fd, SG_IO, &io_hdr) < 0) {
        ak_usbboot_errno = errno;
        return ak_usbboot_errno;
    }

    if ((io_hdr.info & SG_INFO_OK_MASK) != SG_INFO_OK) {
        dev->sb_len = io_hdr.sb_len_wr;
        dev->driver_status = io_hdr.driver_status;
        dev->masked_status = io_hdr.masked_status;
        dev->host_status = io_hdr.host_status;
        ak_usbboot_errno = AK_USBBOOT_SCSIERR;
        return AK_USBBOOT_SCSIERR;
    } else {
        dev->err = AK_USBBOOT_OK;
        return AK_USBBOOT_OK;
    }

}

我猜我正在使用SCSI通用IOCTL做的事情导致这种情况，但到目前为止我还没有发现任何东西。

欢迎任何见解！

Answer 1

来自@Andrew Medico的评论让我走上正轨。我应该想早点使用valgrind。

Valgrind报告了多个这样的错误：

==28114== Invalid write of size 4
==28114==    at 0x400FF5: _sendCmd (ak_usbboot.c:73)
==28114==    by 0x4010D7: ak_usbboot_open (ak_usbboot.c:104)
==28114==    by 0x400B7E: ak_boot (main.c:70)
==28114==    by 0x400D67: cmd_boot (main.c:114)
==28114==    by 0x400DFB: main (main.c:130)
==28114==  Address 0x51f3074 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd

在valgrind下运行时，程序正常完成，按原样启动设备！

ak_usbboot.c：73就是这一行：

        dev->err = AK_USBBOOT_OK;

这让我更仔细地研究了dev的分配地点：

    ak_usbboot_dev* dev = malloc(sizeof(dev));

糟糕。我为指向结构的指针分配了足够的空间，而不是结构本身。因此，写入结构会破坏堆。

当然应该是：

    ak_usbboot_dev* dev = malloc(sizeof(*dev));

这个答案可能对其他任何人都没有多大帮助，除了作为如何追查这些问题的提示 - valgrind是天赐之物。

在通用scsi ioctl之后的fread期间的Segfault

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问题

1 个答案: