mmap最小POSIX 7的例子

“总线错误”发生在内核向进程发送SIGBUS时。

一个因为ftruncate被遗忘而产生它的最小示例:

#include <fcntl.h> /* O_ constants */
#include <unistd.h> /* ftruncate */
#include <sys/mman.h> /* mmap */

int main() {
    int fd;
    int *map;
    int size = sizeof(int);
    char *name = "/a";

    shm_unlink(name);
    fd = shm_open(name, O_RDWR | O_CREAT, (mode_t)0600);
    /* THIS is the cause of the problem. */
    /*ftruncate(fd, size);*/
    map = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    /* This is what generates the SIGBUS. */
    *map = 0;
}

运行:

gcc -std=c99 main.c -lrt
./a.out

在Ubuntu 14.04中测试。

POSIX将SIGBUS描述为:

访问内存对象的未定义部分。

mmap规范说:

在从pa开始的地址范围内引用，并在对象结束后继续为len bytes到整个页面，将导致SIGBUS信号的传递。

shm_open表示它生成大小为0的对象:

共享内存对象的大小为0。

因此，在*map = 0处，我们将触及已分配对象的末端。

ARMv8 aarch64中未对齐的堆栈内存访问

这在:什么是总线错误?对于SPARC，但是在这里我将提供一个更可重复的示例。

你所需要的是一个独立的aarch64程序:

.global _start
_start:
asm_main_after_prologue:
    /* misalign the stack out of 16-bit boundary */
    add sp, sp, #-4
    /* access the stack */
    ldr w0, [sp]

    /* exit syscall in case SIGBUS does not happen */
    mov x0, 0
    mov x8, 93
    svc 0

然后，该程序在ThunderX2服务器机器上的Ubuntu 18.04 aarch64和Linux内核4.15.0上引发SIGBUS。

不幸的是，我不能在QEMU v4.0.0用户模式上重现它，我不知道为什么。

该错误似乎是可选的，由SCTLR_ELx控制。SA和SCTLR_EL1。SA0字段，我在这里进一步总结了相关文档。

它通常表示未对齐的访问。

试图访问物理上不存在的内存也会产生总线错误，但如果您使用的是带有MMU的处理器和没有bug的操作系统，则不会看到这个错误，因为您不会将任何不存在的内存映射到进程的地址空间。

我在Mac OS X上出现总线错误的原因是我试图在堆栈上分配大约1Mb的内存。这在一个线程中工作得很好，但是当使用openMP时，这会驱动总线错误，因为Mac OS X对于非主线线程有非常有限的堆栈大小。

总线错误现在在x86上很少见，发生在你的处理器甚至不能尝试请求的内存访问时，通常是:

使用具有不满足其对齐要求的地址的处理器指令。

分段错误发生在访问不属于你的进程的内存时。它们非常常见，通常是以下原因造成的:

使用指向已释放对象的指针。 使用未初始化的伪指针。 使用空指针。 缓冲区溢出。

PS:更准确地说，不是操作指针本身会导致问题。它正在访问它所指向的内存(解引用)。

段错误是访问不允许访问的内存。它是只读的，你没有权限等等。

总线错误试图访问不可能存在的内存。您使用了一个对系统没有意义的地址，或者该操作的地址类型是错误的。

一个值得注意的原因是，如果您试图mmap用户空间不允许访问的/dev/mem区域，则会返回SIGBUS。