C 总线错误与分段故障

总线错误和分段错误之间的区别？

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程序是否会出现seg故障并第一次停止，第二次可能出现总线错误并退出？

我假设您所说的是Posix定义的

SIGSEGV

和

SIGBUS

信号

SIGSEGV

在程序引用无效地址时发生<代码>SIGBUS是一种实现定义的硬件故障。这两个信号的默认操作是终止程序

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程序可以捕获这些信号，甚至可以忽略它们。

例如，当程序尝试执行硬件总线不支持的操作时，可能会导致总线错误。例如，在On上，尝试从奇数地址读取多字节值（如int，32位）会产生总线错误

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例如，当您执行违反分段规则的访问时，即尝试读取或写入您不拥有的内存时，就会发生分段错误。

在我使用的大多数体系结构上，区别在于：

• 当您访问不打算访问的内存时（例如，在您的地址空间之外），会导致SEGV
• SIGBUS是由于与CPU的对齐问题引起的（例如，试图从不是4的倍数的地址中读取长数据）
如果不是因为
程序是否会出现seg故障并第一次停止，第二次可能出现总线错误并退出
问题的一部分。你应该能够用这里的信息自己回答这个问题

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疯狂：一次又一次地做同样的事情，期望得到不同的结果。
--爱因斯坦

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当然，从字面上理解这个问题

#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    srand(time(NULL));
    if (rand() % 2)
        kill(getpid(), SIGBUS);
    else
        kill(getpid(), SIGSEGV);
    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
int main（）{
srand（时间（空））；
如果（rand（）%2）
kill（getpid（），SIGBUS）；
其他的
kill（getpid（），SIGSEGV）；
返回0；
}

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Tada，一个程序，可以在一次运行中以分段错误退出，在另一次运行中以总线错误退出。
将您的问题（可能不正确）解释为“我间歇性地得到SIGSEGV或SIGBUS，为什么不一致？”，值得注意的是，用指针做一些不可靠的事情并不是由C或C++标准保证的，导致了一个分段错误；这只是一种“未定义的行为”，我曾经作为一名教授说过，这意味着它可能会导致鳄鱼从地板上爬出来吃掉你
因此，您的情况可能是您有两个bug，第一个bug有时会导致SIGSEGV，第二个bug（如果SEGVAULT没有发生并且程序仍在运行）会导致SIGBUS

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我建议您使用调试器进行调试，并注意鳄鱼。如果您创建文件并试图访问扩展到文件末尾的部分映射缓冲区，以及空间不足等错误情况，也会引发SIGBUS。如果使用注册信号处理程序并设置

SA_SIGINFO

，则程序可能会检查出错的内存地址，并仅处理内存映射文件错误
程序是否会出现seg故障并第一次停止，第二次可能出现总线错误并退出
是的，即使是同一个bug：这里有一个来自macOS的严重但简单的例子，它可以通过数组边界之外的索引以确定性的方式同时产生分段错误（SIGSEGV）和总线错误（SIGBUS）。上述未对齐的访问不是macOS的问题。（本例不会导致任何SIGBUS，如果它在调试器中运行，在我的例子中，

lldb

）
总线segv.c：

#include <stdlib.h>

char array[10];

int main(int argc, char *argv[]) {
    return array[atol(argv[1])];
}

如果查看反汇编代码，您会发现有总线错误的范围的边界并不像索引显示的那样奇怪：
$otool-电视总线\u segv

bus_segv:
(__TEXT,__text) section
_main:
0000000100000f60    pushq   %rbp
0000000100000f61    movq    %rsp, %rbp
0000000100000f64    subq    $0x10, %rsp
0000000100000f68    movl    $0x0, -0x4(%rbp)
0000000100000f6f    movl    %edi, -0x8(%rbp)
0000000100000f72    movq    %rsi, -0x10(%rbp)
0000000100000f76    movq    -0x10(%rbp), %rsi
0000000100000f7a    movq    0x8(%rsi), %rdi
0000000100000f7e    callq   0x100000f94 ## symbol stub for: _atol
0000000100000f83    leaq    0x96(%rip), %rsi
0000000100000f8a    movsbl  (%rsi,%rax), %eax
0000000100000f8e    addq    $0x10, %rsp
0000000100000f92    popq    %rbp    
0000000100000f93    retq    

通过

leaq 0x96（%rip），%rsi

，rsi成为（相对而言 已确定）阵列起始地址的地址：

rsi = 0x100000f8a + 0x96 = 0x100001020
rsi - 4128 = 0x100000000 (below segmentation fault)
rsi + 24544 = 0x100007000 (here and above bus error)
rsi + 28640 = 0x100008000 (below bus error)
rsi + 45024 = 0x10000c000 (here and above bus error)
rsi + 53216 = 0x10000e000 (below bus error)
rsi + 69600 = 0x100012000 (here and above bus error)
rsi + 73696 = 0x100013000 (below bus error)
rsi + 77792 = 0x100014000 (here and above segmentation fault)

lldb

可能会设置具有不同页面限制的流程。我无法在调试会话中重现任何总线错误。因此，调试器可能是总线错误吐出二进制文件的解决方法

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Andreas
当你说“读或写你不拥有的内存”是什么意思？当你做malloc时，你已经分配了5字节的内存。如果您不拥有读/写内存，它不会在C中给您一个Seg错误。相反，在同一地址空间中覆盖其他对象拥有的内存会给您一个分段错误？？“您拥有的”在操作系统级别上通常比运行时显示的（例如通过malloc）要多得多。因此，有很多您拥有但仍然不应该访问的内存空间，还有很多您可以读取但不能写入的地址空间（大多数映射库），以及写保护内存区域（mprotect）的特定功能。@Geek:操作系统无法知道“谁”在同一地址空间中进行写操作。因此，它不能保护您不被同一程序内的内存覆盖。这就是为什么大多数安全漏洞都有效。与Pax和Bastien相比，我显然很差劲但是，是的，@Thunderboltz，正如其他评论员（和P&B）解释的那样，当你试图访问不属于你的内存时，会发生segfaults。内存映射文件也会生成SIGBUS。如果你从一个不是4字节对齐的地址读取浮点，就会发生在arm上的SIGBUS，我很确定我的第二个要点涵盖了这一点。可能是重复的

rsi = 0x100000f8a + 0x96 = 0x100001020
rsi - 4128 = 0x100000000 (below segmentation fault)
rsi + 24544 = 0x100007000 (here and above bus error)
rsi + 28640 = 0x100008000 (below bus error)
rsi + 45024 = 0x10000c000 (here and above bus error)
rsi + 53216 = 0x10000e000 (below bus error)
rsi + 69600 = 0x100012000 (here and above bus error)
rsi + 73696 = 0x100013000 (below bus error)
rsi + 77792 = 0x100014000 (here and above segmentation fault)