Возврат в Linux 64 бит из обработчика сигналов с помощью malloc / free в стеке вызовов - PullRequest
3 голосов
/ 14 июля 2011

Ниже приведен пример источника, который я хочу использовать на машине с ОС "Red Hat Enterprise Linux 5.5 (Tikanga) Kernel 2.6.18-194.el5xen x86_64".

Общая идея заключается в том, что я хочу получить обратную трассировку какого-либо потока, поэтому я поднимаю сигнал SIGUSR1 для этого потока, и обработчик выполняет вызов backtrace ().

В моем сценарии какниже функция FrameTwo вызывает malloc и освобождает в цикле.Всякий раз, когда сигнал поднимается для этого конкретного потока, и в callstack появляется free или malloc, программа прекращает работу, когда обработчик сигнала вызывает backtrace ().

(gdb) where (stack from gdb)
0  0x0000003e67207638 in ?? () 
1  0x0000003e672088bb in _Unwind_Backtrace
2  0x00000037ba0e5fa8 in backtrace () 
3  0x000000000040071a in handler ()
4  <signal handler called>
5  0x00000037ba071fac in _int_free () 
6  0x0000000a33605000 in ?? ()
7  0x000000004123b130 in ?? ()
8  0x00000000004007d4 in ThreadFunction ()
9  0x000000001f039020 in ?? ()
10 0x000000004123b940 in ?? ()
11 0x0000000000000001 in ?? ()
12 0x0000000000000000 in ?? ()

Из других источников я узнал, что backtrace не должно бытьвызывается из обработчика сигнала, поэтому я написал для этого случая свою собственную функцию grok_and_print_thread_stack ().

Он использует регистр RBP для навигации по стеку (RBP содержит базовый указатель текущего кадра, указывающий на предыдущий кадрбазовый указатель), но этот алгоритм также не работает в этом случае: когда _int_free () находится в стеке вызовов, алгоритм навигации по регистру RBP прерывается, поскольку RBP для _int_free - это какое-то значение, например 0x20, которое не является базовым указателем действительного фрейма.

Кто-нибудь знает, как можно осуществлять вызов стека вызовов из регистров?Или как я могу использовать обратную трассировку для своих целей?

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "pthread.h"
#include "signal.h"
#include "syscall.h"
#include "string.h"
#include "inttypes.h"

//####################################################################

//gcc BacktraceTestProgram.c -o backtracetest -lpthread
//./backtracetest
//gdb -c core backtracetest

//####################################################################
volatile sig_atomic_t flag = 1;
int thlist[6] = {0};
int cnt = 0;
int *memory = NULL;

//####################################################################

void raiseUserSignal(int tid)
{
    union sigval value;
    value.sival_int = 1;
    sigqueue(tid,SIGUSR1, value);
}

//####################################################################

int grok_and_print_thread_stack()
{
    int ret = 0;
    register uint64_t* rbp asm("rbp");
    /*if buffer was built before, add separator */
    uint64_t *previous_bp;

    /*save pointers*/
    previous_bp = rbp;

    /* stack Traversal */
    while(previous_bp)
    {
        uint64_t *next_bp;

        next_bp = (uint64_t*)*previous_bp;
        printf("Read BP: %lx \n", next_bp);

        if ( NULL == (void*)next_bp )
        {
            printf("Reached the top of the stack\n");
            fflush(stdout);
            break;
        }

        previous_bp = next_bp;
    }
    return ret;
}

//####################################################################

void handler(int signum, siginfo_t *info, void *context)
{

    int nptrs = 0 ;
    void *buffer[100] = {NULL};
    char **strings = NULL;

    nptrs = backtrace(buffer, 100);

    flag = 1;
}

//####################################################################

void FrameTwo(const char A)
{
    do{
        if( memory == NULL)
            memory = (int *)malloc(sizeof(int) *5);

        if(memory != NULL) {
            free(memory);
            memory = NULL;
        }
    }while(1);
}

//####################################################################

void FrameOne(int no)
{
    FrameTwo('A');
}

//####################################################################

void *ThreadFunction( void *ptr )
{
    int tid = syscall(SYS_gettid);
    thlist[cnt++] = tid;

    FrameOne(10);
}

//####################################################################

void RegisterSignalHandler()
{
    /* Register a Signal Handler */
    struct sigaction usrsig_action;
    usrsig_action.sa_flags = SA_SIGINFO;
    usrsig_action.sa_sigaction = &handler;
    sigaction (SIGUSR1, &usrsig_action, NULL);
}

//####################################################################

int main(int no , char *argc[] )
{
    int iret1;
    pthread_t thread1;
    RegisterSignalHandler();

    /* Create independent threads each of which will execute function */
    iret1 = pthread_create( &thread1, NULL, ThreadFunction, NULL);

    while(cnt == 0);

    while(1) {
        if(flag == 1){
            flag = 0;
            raiseUserSignal(thlist[0]);
        }
    }

    pthread_join( thread1, NULL);
    return 0;
}

Ответы [ 2 ]

0 голосов
/ 08 февраля 2017

Возможно, вы захотите взглянуть на проект libunwind .

Основная цель [libunwind] - определить портативный и эффективный интерфейс программирования C (API) для определенияцепочка вызовов программы.[...] Как таковой, API полезен во многих приложениях.Вот некоторые примеры:

  • отладчикиAPI libunwind упрощает отладчикам создание цепочки вызовов (backtrace) потоков в работающей программе /

В частности, обратите внимание на локальное раскручиваниераздел их документации , он содержит пояснения и следующий пример кода (с которым вам нужно связаться с -lunwind), который печатает обратный след текущей функции:

#define UNW_LOCAL_ONLY
#include <libunwind.h>

void show_backtrace (void) {
  unw_cursor_t cursor; unw_context_t uc;
  unw_word_t ip, sp;

  unw_getcontext(&uc);
  unw_init_local(&cursor, &uc);
  while (unw_step(&cursor) > 0) {
    unw_get_reg(&cursor, UNW_REG_IP, &ip);
    unw_get_reg(&cursor, UNW_REG_SP, &sp);
    printf ("ip = %lx, sp = %lx\n", (long) ip, (long) sp);
  }
}
0 голосов
/ 14 июля 2011

В общем, программы x86_64, скорее всего, были собраны с -fomit-frame-pointer, так как это значение по умолчанию, когда оптимизация включена.

Это означает, что RBP не может использоваться для разматывания стека, и вылибо потребуется использовать информацию об отмене DWARF (если у вас есть доступная информация об отладке), либо таблицу перемотки исключений.

...