使用setjmp（）和longjmp（）防止程序出现分段错误

Question

我已经编写了一个程序来防止使用setjmp()和longjmp()进行段错误，但是我编写的程序只能防止段错误发生一次（我在while循环中运行代码）。

这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>
#include <signal.h>

jmp_buf buf;

void my_sig_handler(int sig)
{
    if( sig )
    {
        printf("Received SIGSEGV signl \n");
        longjmp(buf,2);
    }
}

int main()
{
    while( 1)
    {
        switch( setjmp(buf) )                       // Save the program counter
        {
        case 0:
            signal(SIGSEGV, my_sig_handler);        // Register SIGSEGV signal handler function
            printf("Inside 0 statement \n");
            int *ptr = NULL;
            printf("ptr is  %d ", *ptr);            // SEG fault will happen here
            break;
        case 2:
            printf("Inside 2 statement \n");        // In case of SEG fault, program should execute this statement
            break;
        default:
            printf("Inside default statement \n");
            break;
        }
    }
    return 0;
}

输出：

Inside 0 statement 
Received SIGSEGV signl 
Inside 2 statement 
Inside 0 statement 
Segmentation fault

预期输出：

Inside 0 statement 
Received SIGSEGV signl 
Inside 2 statement 
.
.(Infinite times)
.
Inside 0 statement 
Received SIGSEGV signal
Inside 2 statement 

有人可以解释为什么这仅在第一次时才按预期运行吗？另外，我在这里缺少按预期运行代码的内容吗？

Answer 1

长话短说：longjump（显然）not是异步信号安全功能，并且printf也是。因此，从信号处理程序调用这些函数将导致未定义的行为。有关更多信息和异步信号安全功能的列表，请参考man 7 signal-safety。

发生的情况是longjump(buf, 2)导致程序异常地“转义”了信号处理程序，这在执行第二个切换条件后导致了另一个分段错误。由于发生另一个分段错误，因此再次调用信号处理程序，然后执行另一个longjump(buf, 2)，返回到您所在的位置，导致另一个段错误，依此类推，等等……无限期。]

---

如果您希望代码按预期运行，唯一的方法是让您的信号在发生段错误时接收有关上下文的信息：

static void signal_handler(int sig, siginfo_t *info, void *ucontext) {
    /* Assuming your architecture is Intel x86_64. */
    ucontext_t *uc = (ucontext_t *)ucontext;
    greg_t *rip = &uc->uc_mcontext.gregs[REG_RIP];

    /* Assign a new value to *rip somehow, which will be where the
       execution will continue after the signal handler returns. */
}

int main(void) {
    struct sigaction sa;
    int err;

    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sa.sa_sigaction = signal_handler;

    err = sigemptyset(&sa.sa_mask);
    if (err)
        return 1;

    err = sigaddset(&sa.sa_mask, SIGSEGV);
    if (err)
        return 1;

    err = sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL);
    if (err)
        return 1;

    /* ... */

    return 0;
}
这将使您基本上可以在所需的任何位置恢复执行，只要您真正知道要从哪里恢复。但是，要将rip设置为正确的值，您可能必须使用通过内联asm或其他肮脏技巧定义的全局标签。

类似这样的东西[[应该

工作（未测试）：

/* In main, where you want to retums after SIGSEGV: */
asm voaltile ("checkpoint: .global checkpoint" : );

/* In your signal handler: */
asm volatile (
    "movabs $checkpoint, %0"
    : "=r" (*rip)
);

[如果您想知道为什么这不是那么容易，那是因为根本就不应该这样做，这基本上是一种可憎的事情，除了乐于发掘如何最大程度地破坏东西外，没有其他目的。荒谬的方式。

您至少需要以下标头和功能测试宏才能使上述代码正常工作：

#define _GNU_SOURCE
#define __USE_GNU
#include <signal.h>
#include <ucontext.h>

请注意，（当然）这取决于体系结构和平台。