Linux用户空间程序中[vvar]段的转储: 应对SIGBUS信号的优雅解决方案

Linux

2024-03-05 06:36:57

转储 Linux 用户空间程序中的 [vvar] 段

在 Linux 用户空间程序中，转储 [vvar] 段是一个令人头疼的任务。[vvar] 段包含了虚拟地址空间中一些特定类型的变量，当程序访问未映射的页面时，它们可能会触发 SIGBUS 信号。

解决方法

解决此问题的常见方法是：

安装 SIGBUS 处理程序： 这是一种优雅的解决方案，但它不起作用，因为无法在 [vvar] 分配的内存上进行 mmap。
确定已映射的页面： 此方法涉及分析 /proc/self/pagemap，但对于 [vvar] 页面似乎不起作用。

另一种方法

为了解决这些挑战，我们可以采用另一种方法：

从 /proc/self/maps 获取段信息： 这将提供 [vvar] 段的起始地址和大小。
使用 glibc 函数访问段： 这些函数可以访问未映射的页面，即使它们会触发 SIGBUS。
处理 SIGBUS 信号： 我们可以安装一个 SIGBUS 处理程序，并在收到 SIGBUS 信号时进行以下操作：
- 映射引发 SIGBUS 的页面。
- 重新运行导致 SIGBUS 的指令。

实现

使用此方法的示例代码如下：

#include <sys/mman.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

void sigbus_handler(int signo, siginfo_t *si, void *context) {
    // 获取导致 SIGBUS 的地址
    uintptr_t addr = (uintptr_t)si->si_addr;

    // 映射引发 SIGBUS 的页面
    if (mmap((void *)addr, PAGE_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0) == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(1);
    }

    // 重新运行导致 SIGBUS 的指令
    __asm__ volatile("movq %0, %%rax" : : "r"(addr) : "%rax");
}

int main() {
    // 获取 [vvar] 段的信息
    struct segment_info e;
    get_local_segment_info("[vvar]", &e);

    // 安装 SIGBUS 处理程序
    struct sigaction sa;
    sa.sa_sigaction = sigbus_handler;
    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sigaction(SIGBUS, &sa, NULL);

    // 使用 glibc 函数访问段
    gzwrite(gz_fd, e.start_addr, e.size);

    return 0;
}