我想编写一个信号处理程序来捕获 SIGSEGV。 我保护一 block 内存以供读取或写入使用

char *buffer;
char *p;
char a;
int pagesize = 4096;

mprotect(buffer,pagesize,PROT_NONE)

这可以保护从缓冲区开始的页面大小字节内存免受任何读取或写入。

其次，我尝试读取内存:

p = buffer;
a = *p 

这将生成一个 SIGSEGV，并且我的处理程序将被调用。 到目前为止，一切都很好。我的问题是，一旦调用了处理程序，我想通过执行来更改内存的访问写入

mprotect(buffer,pagesize,PROT_READ);

并继续我的代码的正常运行。我不想退出该功能。 在以后写入同一内​​存时，我想再次捕获信号并修改写入权限，然后记录该事件。

这里是 the code :

#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/mman.h>

#define handle_error(msg) \
    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)

char *buffer;
int flag=0;

static void handler(int sig, siginfo_t *si, void *unused)
{
    printf("Got SIGSEGV at address: 0x%lx\n",(long) si->si_addr);
    printf("Implements the handler only\n");
    flag=1;
    //exit(EXIT_FAILURE);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    char *p; char a;
    int pagesize;
    struct sigaction sa;

    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_sigaction = handler;
    if (sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL) == -1)
        handle_error("sigaction");

    pagesize=4096;

    /* Allocate a buffer aligned on a page boundary;
       initial protection is PROT_READ | PROT_WRITE */

    buffer = memalign(pagesize, 4 * pagesize);
    if (buffer == NULL)
        handle_error("memalign");

    printf("Start of region:        0x%lx\n", (long) buffer);
    printf("Start of region:        0x%lx\n", (long) buffer+pagesize);
    printf("Start of region:        0x%lx\n", (long) buffer+2*pagesize);
    printf("Start of region:        0x%lx\n", (long) buffer+3*pagesize);
    //if (mprotect(buffer + pagesize * 0, pagesize,PROT_NONE) == -1)
    if (mprotect(buffer + pagesize * 0, pagesize,PROT_NONE) == -1)
        handle_error("mprotect");

    //for (p = buffer ; ; )
    if(flag==0)
    {
        p = buffer+pagesize/2;
        printf("It comes here before reading memory\n");
        a = *p; //trying to read the memory
        printf("It comes here after reading memory\n");
    }
    else
    {
        if (mprotect(buffer + pagesize * 0, pagesize,PROT_READ) == -1)
        handle_error("mprotect");
        a = *p;
        printf("Now i can read the memory\n");

    }
/*  for (p = buffer;p<=buffer+4*pagesize ;p++ ) 
    {
        //a = *(p);
        *(p) = 'a';
        printf("Writing at address %p\n",p);

    }*/

    printf("Loop completed\n");     /* Should never happen */
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

问题是只有信号处理程序运行，捕获信号后无法返回主函数。

最佳答案

当您的信号处理程序返回时(假设它没有调用 exit 或 longjmp 或阻止它实际返回的东西)，代码将在信号发生处继续，重新执行相同的指令。由于此时内存保护并没有改变，它只会再次抛出信号，并且您将在无限循环中返回信号处理程序。

因此，要使其工作，您必须在信号处理程序中调用 mprotect。不幸的是，正如 Steven Schansker 所指出的， mprotect 不是异步安全的，因此您不能从信号处理程序中安全地调用它。所以，就 POSIX 而言，你完蛋了。

幸运的是，在大多数实现中(据我所知，所有现代 UNIX 和 Linux 变体)，mprotect 是一个系统调用，safe to call from within a signal handler 也是如此。 ，所以你可以做大部分你想做的事。问题是，如果您想在读取后将保护更改回来，则必须在读取后在主程序中执行此操作。

另一种可能性是对信号处理程序的第三个参数做一些事情，它指向一个操作系统和架构特定的结构，其中包含有关信号发生位置的信息。在 Linux 上，这是一个 ucontext 结构，其中包含有关 $PC 地址的机器特定信息以及信号发生的其他寄存器内容。如果您修改它，您将更改信号处理程序将返回的位置，因此您可以将 $PC 更改为就在错误指令之后，这样它就不会在处理程序返回后重新执行。这很难做到正确(而且不可移植)。

编辑

ucontext结构在 <ucontext.h> 中定义.内ucontext现场uc_mcontext包含机器上下文，并且在 that 中，数组 gregs包含通用寄存器上下文。所以在你的信号处理程序中:

ucontext *u = (ucontext *)unused;
unsigned char *pc = (unsigned char *)u->uc_mcontext.gregs[REG_RIP];

会给你发生异常的电脑。你可以阅读它来弄清楚它是什么指令 是不是有错，做一些不同的事情。

就在信号处理程序中调用 mprotect 的可移植性而言，任何遵循 SVID 规范或 BSD4 规范的系统都应该是安全的——它们允许调用任何系统调用(手册第 2 节中的任何内容)在信号处理程序中。

关于c - 如何编写信号处理程序来捕获 SIGSEGV？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/2663456/