Linux 信号处理。如何获取中断指令的地址？ [复制]答案

【问题标题】：Linux signal handling. How to get address of interrupted instruction? [duplicate]Linux 信号处理。如何获取中断指令的地址？ [复制]
【发布时间】：2016-01-25 10:08:13
【问题描述】：

有没有办法找出被某个信号中断的机器指令的地址？假设我们在由sigaction() 建立的处理程序中并且可以访问传递的siginfo_t 和ucontext_t。据我所知，手册页对此一无所知。

【问题讨论】：

标签： c linux signals

【解决方案1】：

让我们看看下面的 linux 和 x86 架构示例

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

void myhandle(int mysignal, siginfo_t *si, void* arg)
{    
  ucontext_t *context = (ucontext_t *)arg;
  printf("Address from where crash happen is %x \n",context->uc_mcontext.gregs[REG_RIP]);
  context->uc_mcontext.gregs[REG_RIP] = context->uc_mcontext.gregs[REG_RIP] + 0x04 ;

}

int main(int argc, char *argv[])
{
  struct sigaction action;
  action.sa_sigaction = &myhandle;
  action.sa_flags = SA_SIGINFO;
  sigaction(11,&action,NULL);

  printf("Before segfault\n");

  int *a=NULL;
  int b;
  b =*a; // Here crash will hapen

  printf("I am still alive\n");

  return 0;
}

现在编译运行，看看反编译的委托集。

jeegar@jeegar:~/stackoverflow$ gcc -g test1.c  -o test1.o
jeegar@jeegar:~/stackoverflow$ ./test1.o 
Before segfault
Signal is 11
Address from where crash happen is 40065b 
I am still alive
jeegar@jeegar:~/stackoverflow$ objdump -S test1.o

在对象转储中

  printf("Before segfault\n");
  400645:   bf a8 07 40 00          mov    $0x4007a8,%edi
  40064a:   e8 21 fe ff ff          callq  400470 <puts@plt>

  int *a=NULL;
  40064f:   48 c7 45 f0 00 00 00    movq   $0x0,-0x10(%rbp)
  400656:   00 
  int b;
  b =*a; // Here crash will hapen
  400657:   48 8b 45 f0             mov    -0x10(%rbp),%rax
  40065b:   8b 00                   mov    (%rax),%eax
  40065d:   89 45 fc                mov    %eax,-0x4(%rbp)

  printf("I am still alive\n");
  400660:   bf b8 07 40 00          mov    $0x4007b8,%edi
  400665:   e8 06 fe ff ff          callq  400470 <puts@plt>

在 40065b 地址中存在哪个机器代码以及您的代码的哪一行完成了此操作。

在这里，我给了你和示例代码，其中发生分段并且在系统的 Seg 故障信号上将调用一个处理程序，并且我已经获取了最后执行的机器周期的地址并打印了该地址。为了验证该地址，我还显示了该代码的对象转储和分段错误行的机器指令匹配。

我想这就是你想要的。

【讨论】：

信号处理程序中的信号不安全函数。在 C 中，您不需要强制转换即可将 void* 转换为任何其他数据指针。
@MaximEgorushkin 没有强制转换如何使用该指针？>
虽然 Maxim 是正确的（不要在 sighandler 中使用 printf），但我认为这与本文的目的无关（解释 OP 的要求）。铸造 (void*) 是风格问题。投票。
删除实现粗糙度，这个答案讲述了与stackoverflow.com/a/34990181/2878070 相同的方法。请参阅下面的评论。
@Ctx 我不同意，不必要的代码会使您的应用程序变得更糟。把事情做大很容易，把事情做得更好很难。想象一下你去看医生，他告诉你一些你知道是完全错误的事情。你可能会找到另一位医生。

【解决方案2】：

不便携。但这是针对 x86_64 的：

结构ucontext_t 包含寄存器REG_RIP 的值，它应该保存您要查找的值。这是从 sighandler 返回后将执行的第一条指令。

其他架构应该有类似的寄存器（x86_32 上的 EIP 等）。

【讨论】：

是的，但不幸的是，不能保证处理程序之后的第一条指令将是被中断的指令，可以通过一些包装器调用适当的处理程序，因此这个伪 IP 可能指向 libc 内部的某些东西或其他任何东西，但不是我们的代码。无论如何 - 感谢您的回答。
@Serhio 一条机器指令永远不会被中断，甚至不会被硬件中断。它总是首先完成。但这不是你的意思。您的意思是，如果 IP 在库中的某个位置，您想要主代码中的调用指令地址吗？
是的，更准确地说，我需要获取应用程序端指令的地址（不是libc的），它将在信号处理程序之后执行。例如。紧跟在导致 SIGSEGV 的指令之后的地址。
@Serhio 但这正是 REG_RIP 中的地址。我认为您在这里有些困惑。
@Serhio 不，当处理程序返回时，寄存器会重置为信号发出时的状态，由内核保存在 ucontext_t 结构中（RIP、RSP、RBP、等页）。而且不知何故，您似乎混淆了指令和堆栈指针。