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linux - 为什么是段错误而不是特权指令错误？

coder 2023-06-20 原文

我试图在用户模式下执行特权指令 rdmsr，我希望得到某种特权错误，但我得到了一个段错误。我检查了 asm 并将 0x186 加载到 ecx 中，它应该是 PERFEVTSEL0，基于manual ，第 1171 页。

段错误的原因是什么，我该如何修改下面的代码来修复它？

我想在破解内核模块之前解决这个问题，因为我不希望这个段错误破坏我的内核。

更新:我在 Intel(R) Xeon(R) CPU X3470 上运行。

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <inttypes.h>

#include <sched.h>
#include <assert.h>

uint64_t
read_msr(int ecx)
{
    unsigned int a, d;
    __asm __volatile("rdmsr" : "=a"(a), "=d"(d) : "c"(ecx));
    return ((uint64_t)a) | (((uint64_t)d) << 32);
}

int main(int ac, char **av)
{
    uint64_t start, end;
    cpu_set_t cpuset;
    unsigned int c = 0x186;
    int i = 0;

    CPU_ZERO(&cpuset);
        CPU_SET(i, &cpuset);
        assert(sched_setaffinity(0, sizeof(cpuset), &cpuset) == 0);

    printf("%lu\n", read_msr(c));
    return 0;
}

最佳答案

我将尝试回答的问题:为什么上面的代码会导致SIGSEGV而不是SIGILL，虽然代码没有内存错误，但是一个非法指令(a从非特权用户调用的特权指令)？

我希望得到 SIGILL 和 si_code ILL_PRVOPC 而不是段错误。您的问题目前已有 3 年历史，而今天，我偶然发现了同样的行为。我也很失望:-(

What is the cause of the segfault

原因似乎是 Linux 内核代码决定发送 SIGSEGV。这是负责的功能: http://elixir.free-electrons.com/linux/v4.9/source/arch/x86/kernel/traps.c#L487 查看函数的最后一行。

在your follow up question ，您得到了其他汇编指令的列表，这些指令作为 SIGSEGV 传播到用户空间，尽管它们实际上是一般保护错误。我发现了您的问题，因为我使用 cli 触发了该行为。

and how can I modify the code below to fix it?

从 Linux 内核 4.9 开始，我不知道有什么可靠的方法可以区分内存错误(我希望是 SIGSEGV)和来自用户空间的特权指令错误。

区分这些情况的方法可能非常笨拙且不可移植。当特权指令导致 SIGSEGV 时，siginfo_t si_code 被设置为未直接列在 SIGSEGVman 2 sigaction 的 部分。记录的值为 SEGV_MAPERR、SEGV_ACCERR、SEGV_PKUERR，但我的系统上出现了 SI_KERNEL (0x80)。根据手册页，SI_KERNEL 是一个“可以放置在任何信号的 si_code 中”的代码。在 strace 中，您会看到 SIGSEGV {si_signo=SIGSEGV, si_code=SI_KERNEL, si_addr=0}。负责的内核代码是 here .

也可以用 grep dmesg 获取 this字符串。

请永远不要使用这两种方法来区分生产系统上的 GPF 和内存错误。

针对您的代码的特定解决方案:只是不要从用户空间运行 rdmsr。但是，如果您正在寻找一种通用方法来弄清楚程序收到 SIGSEGV 的原因，那么这个答案真的不能令人满意。

关于linux - 为什么是段错误而不是特权指令错误？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/22292447/

linux错误codeSIGSEGVsectionperformanceassemblyx86

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