Question

我有一个问题是在Linux 2.6.35上与ARM v7上的BKPT指令相关联。主要原因是故障指令（bkpt）的地址不正确，与ARM v7手册不对应。

以下是复制的步骤：

将OS SIGBUS处理程序重新定义为我的SIGBUS处理程序：

void InitSigBusHandler() {  
    struct sigaction sa;  
    memset(&sa, 0, sizeof(sa));    
    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;  
    sigfillset(&sa.sa_mask);  
    sa.sa_sigaction = SigBusHandler;  
    sigaction(SIGBUS, &sa, NULL);
    }

使用内联_asm并将“BKPT”指令放入 main（）函数中的代码中：

int main(int argc, char **argv)  
{
     InitSigBusHandler();
     __asm
     (
          "bkpt\n\t"
     );

     return 0;
}

这是我的SIGBUS处理程序：

void SigBusHandler(    
    int         signum,  
    siginfo_t   *pAct,  
    void        *pOldAct  
    )
{
    write(2,
         (const char *)MSG_SIGBUS_IN_HANDLER,  
          strlen((const char *)MSG_SIGBUS_IN_HANDLER)  
          );

    uint32_t faultAddr = (uint32_t)pAct->si_addr;  
    memcpy((void *)buffer,  
          (void *)MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR,  
          strlen(MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR)  
          );

    write(2,  
         (const char *)MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR,  
          strlen((const char *)MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR)  
          );  

    sprintf(buffer, "%x\n", faultAddr);  
    write(2, buffer, strlen(buffer));
}

问题是指令的故障地址（bkpt）是错误的，并不符合ARM v7规范。这是程序工作后的控制台输出：


在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86b0
  在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86c0
  在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86c0
  在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86c0
  在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86c0
  在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86b0
  在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86a8
  在SIGBUS处理程序中：
  故障地址：86f0

在x86架构上，此示例可正常工作。在ARM v7架构上，此示例具有奇怪的行为。

如果我在ARM v7上使用GDB，他会使用正确的地址捕获我的BKPT指令。

也许有人知道我做错了什么？

Answer 1

断点陷阱si_addr 精确（即故障发生时的实际地址）的假设不一定是真的/可移植的。

您需要检查已保存的寄存器状态，即信号处理程序的第三个参数，可以强制转换为ucontext_t*。状态在CPU之间不可移植，因此通用接口只传递void *; GDB检查它（以便info registers工作）并从那里提取故障的程序计数器，这就是它能够指向断点指令的原因。

您在ARM上遇到的情况与您尝试在64位x86上获得的情况类似：

volatile char *ptr = (char*)0x1234567890abcdef;
char crashme = *ptr;

并且您希望si_addr中的错误地址为0x1234567890abcdef。情况并非如此，因为访问时该地址将创建#GPF而非#PF错误，前者不会在x86上设置错误地址寄存器。如果您查看作为ucontext_t / struct sigcontext（嵌入在那里）的一部分保存的程序计数器，您将看到错误的指令地址，但这将是准确的。

将您的信号处理程序更改为：

void SigBusHandler(
     int  signum,  
     siginfo_t  *pAct,  
     void  *context
    )
{
    struct sigcontext *ctx = &(((ucontext_t*)context)->uc_mcontext);
    uintptr_t fault_address = ctx->arm_pc;    /* that's what you'll see on ARM */
    ...
}

如上所述，问题在于确定CPU寄存器状态必然会为您提供与CPU相关的代码。你必须做一些改编/包装以保持便携性，如：

#if defined(ARM)
#define GET_PC_FROM_CONTEXT(c) (((ucontext_t *)(c))->uc_mcontext.arm_pc)
#elsif defined(__i386__)
define GET_PC_FROM_CONTEXT(c) (((ucontext_t *)(c))->uc_mcontext.eip)
#elsif defined(__amd64__)
define GET_PC_FROM_CONTEXT(c) (((ucontext_t *)(c))->uc_mcontext.rip)
#endif

uintptr_t instr_address = GET_PC_FROM_CONTEXT(context);

希望有所帮助！

ARM v7 BKPT指令在Linux 2.6.35上无法正常运行

1 个答案: