重新編譯二進制文件時發生總線錯誤

Question

有時，在各種Unix體系結構中，在程序運行時重新編譯程序會導致程序崩潰並顯示「總線錯誤」。任何人都可以解釋發生這種情況的條件嗎首先，如何更新磁盤上的二進制文件對內存中的代碼執行任何操作？我能想象的唯一情況是有些系統將代碼映射到內存中，當編譯器重寫磁盤映像時，這會導致mmap無效。這種方法的好處是什麼？通過更改可執行文件來使運行代碼崩潰看起來非常不理想。

Answer 1

在本地文件系統上，所有主流的類Unix系統都支持通過刪除文件來解決此問題。舊的vnode保持打開狀態，即使在目錄條目消失之後重新用於新映像，舊文件仍然存在，未更改，現在未命名，直到最後一次引用它（在此情況下，內核）消失爲止。

但是，如果你剛開始重寫它，那麼是的，它是mmap（3）'ed。當塊被重寫的兩種情況之一可以取決於哪個MMAP發生（3）選項的動態鏈接程序使用：

1. 內核將無效相應的頁面，或
2. 磁盤映像將改變，但現有的存儲器頁不會

無論哪種方式，正在運行的程序可能有麻煩。在第一種情況下，它基本上保證爆炸，而在第二種情況下，除非所有的頁面都被引用，分頁並且從不丟棄，否則它將被破壞。

有兩個mmap標誌旨在解決這個問題。一個是MAP_DENYWRITE（防止寫入），另一個是MAP_COPY，它保留了原始版本的純粹版本，並防止作者更改映射圖像。

但是出於安全原因，DENYWRITE已被禁用，並且在任何主要的類Unix系統中都沒有執行COPY。

Answer 2

這是一個有點複雜的情況，可能會發生在你的情況。這個錯誤的原因通常是內存對齊問題。總線錯誤在基於FreeBSD的系統中更常見。考慮一個場景，你有一個類似的結構，

struct MyStruct { char ch [29]; // 29字節 int32 i; // 4字節 }

所以這個結構的總大小應該是33個字節。現在考慮一個你有32字節緩存行的系統。此結構不能加載到單個緩存行中。現在考慮以下語句

Struct MyStruct abc; char * cptr = &abc; //結構起始處的char點指向 int32 * iptr =（cptr + 1）// iptr指向結構的第2個字節。

現在總體結構大小爲33字節，您的int指針指向第2個字節，因此您可以從int指針讀取32字節數據（因爲分配的內存總大小爲33字節）。但是當你嘗試讀取它時，如果結構被分配在緩存線的邊界，那麼操作系統不可能在一次調用中讀取32個字節。由於當前緩存行僅包含31個字節的數據，其餘1個字節位於下一個緩存行。這將導致一個無效的地址，並會給「布斯錯誤」。大多數操作系統通過在內部生成兩個內存讀取調用來處理這種情況，但一些Unix系統不處理這種情況。爲避免這種情況，建議您注意內存對齊。大多數情況下，當您嘗試將結構轉換爲另一種數據類型並嘗試讀取該結構的內存時，會發生這種情況。

該情況有點複雜，所以我不確定我是否可以用更簡單的方式解釋它。我希望你瞭解這種情況。