如何正确处理 SIGBUS 以便我可以继续搜索地址？

Question

我目前正在处理一个项目，该项目在经过大量修改的 Linux 版本上运行，该版本已修补以能够访问 VMEbus。大部分总线处理已经完成，我有一个 VMEAccess 类，它使用 mmap 写入 /dev/mem 的特定地址，以便驱动程序可以提取该数据并将其推送到总线上。

当程序启动时，它不知道它要查找的从板在总线上的位置，因此它必须四处寻找它：它会尝试一个一个地读取每个地址，如果一个设备连接在那里read 方法返回一些数据，但如果没有任何连接，则会向程序发送 SIGBUS 信号。

我尝试了几种解决方案（主要使用信号处理），但一段时间后，我决定使用跳转。第一次 longjmp() 调用工作正常，但对 VMEAccess::readWord() 的第二次调用给了我一个总线错误，即使我的处理程序应该防止程序崩溃。

这是我的代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <csignal>
#include <cstdlib>
#include <csignal>
#include <csetjmp>

#include "types.h"
#include "VME_access.h"

VMEAccess *busVME;

int main(int argc, char const *argv[]);
void catch_sigbus (int sig);
void exit_function(int sig);

volatile BOOL bus_error;
volatile UDWORD offset;
jmp_buf env;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    sigemptyset(&sigBusHandler.sa_mask);

    struct sigaction sigIntHandler;

    sigIntHandler.sa_handler = exit_function;
    sigemptyset(&sigIntHandler.sa_mask);
    sigIntHandler.sa_flags = 0;

    sigaction(SIGINT, &sigIntHandler, NULL);

    /*   */
    struct sigaction sigBusHandler;

    sigBusHandler.sa_handler = catch_sigbus;
    sigemptyset(&sigBusHandler.sa_mask);
    sigBusHandler.sa_flags = 0;

    sigaction(SIGBUS, &sigBusHandler, NULL);

    busVME = new VMEAccess(VME_SHORT);

    offset = 0x01FE;

    setjmp(env);
    printf("%d\n", sigismember(&sigBusHandler.sa_mask, SIGBUS));

    busVME->readWord(offset);
    sleep(1);

    printf("%#08x\n", offset+0xC1000000);

    return 0;
}

void catch_sigbus (int sig)
{
    offset++;
    printf("%#08x\n", offset);
    longjmp(env, 1);
}

void exit_function(int sig) 
{
    delete busVME;
    exit(0);
}

Answer 1

正如 cmets 中所述，在信号处理程序中使用 longjmp 是个坏主意。跳出信号处理程序后，您的程序实际上仍在信号处理程序中。例如，调用非异步信号安全函数会导致未定义的行为。在这里使用siglongjmp 并没有什么帮助，引用man signal-safety：

如果信号处理程序中断了不安全函数的执行，并且处理程序通过调用 longjmp(3) 或 siglongjmp(3) 终止，并且程序随后调用了不安全函数，则程序的行为未定义。

举个例子，这个 (siglongjmp) 确实在过去的 libcurl 代码中引起了一些问题，请参见此处：error: longjmp causes uninitialized stack frame

我建议使用常规循环并修改信号处理程序中的退出条件（无论如何您都修改了偏移量）。类似于以下内容（伪代码）：

int had_sigbus = 0;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    ...
    for (offset = 0x01FE; offset is sane; ++offset) {
        had_sigbus = 0;
        probe(offset);
        if (!had_sigbus) {
            // found
            break;
        }
    }
    ...
}

void catch_sigbus(int)
{
    had_sigbus = 1;
}

这样一来，就很明显有一个循环，整个逻辑更容易理解。并且没有跳转，因此它应该适用于不止一个探测 :) 但显然probe() 也必须在内部处理失败的调用（被SIGBUS 中断的调用） - 并且可能返回错误。如果它确实返回错误，则可能根本不需要使用 had_sigbus 函数。