Что такое ошибка шины?

Что означает сообщение "ошибка шины" и как оно отличается от segfault?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Ошибки шины в настоящее время редки на x86 и происходят, когда ваш процессор не может даже попытаться запросить доступ к памяти, как правило:

  • с использованием инструкции процессора с адресом, который не удовлетворяет его требованиям к выравниванию.

При доступе к памяти, которая не принадлежит вашему процессу, возникают сбои сегментации, они очень распространены и обычно являются результатом:

  • с помощью указателя на то, что было освобождено.
  • используя неинициализированный, следовательно, фиктивный указатель.
  • с использованием нулевого указателя.
  • переполнение буфера.

PS: Чтобы быть более точным, это не манипулирует самим указателем, который вызовет проблемы, он обращается к памяти, на которую он указывает (разыменование).

Ответ 2

Segfault получает доступ к памяти, к которой у вас нет доступа. Это только для чтения, у вас нет разрешения и т.д.

Ошибка шины пытается получить доступ к памяти, которая не может быть там. Вы использовали адрес, который не имеет смысла для системы, или неправильный адрес для этой операции.

Ответ 3

Я считаю, что ядро ​​поднимает SIGBUS когда приложение показывает данные несоосность на шине данных. я думаю что, поскольку большинство [?] современных компиляторов для большинства процессоров накладка/выравнивание данные для программистов, проблемы с выравниванием (по крайней мере) смягчается, и, следовательно, никто не видит SIGBUS слишком часто в эти дни (AFAIK).

От: Здесь

Ответ 4

mmap минимальный пример POSIX 7

"Ошибка шины" возникает, когда ядро отправляет SIGBUS процессу.

Минимальный пример, который производит его, потому что ftruncate был забыт:

#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;
}

Запустить с помощью:

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

Проверено в Ubuntu 14.04.

POSIX описывает SIGBUS как:

Доступ к неопределенной части объекта памяти.

спецификация mmap гласит:

Ссылки в пределах диапазона адресов, начинающиеся с pa и продолжающиеся для длинных байтов, на целые страницы после конца объекта должны привести к доставке сигнала SIGBUS.

И shm_open говорит, что он генерирует объекты размером 0:

Объект общей памяти имеет нулевой размер.

Поэтому в *map = 0 мы касаемся конца выделенного объекта.

Нераспределенный доступ к памяти стека в ARMv8 aarch64

Об этом упоминалось в: Что такое ошибка шины? для SPARC, но здесь я приведу более воспроизводимый пример.

Все, что вам нужно, это отдельная программа aarch64:

.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

Затем эта программа вызывает SIGBUS на Ubuntu 18.04 aarch64, ядре Linux 4.15.0 на сервере ThunderX2.

К сожалению, я не могу воспроизвести его в пользовательском режиме QEMU v4.0.0, я не уверен почему.

Ошибка, по-видимому, является необязательной и контролируется полями SCTLR_ELx.SA и SCTLR_EL1.SA0, здесь я кратко изложил соответствующие документы a bit further here.

Ответ 5

Вы также можете получить SIGBUS, когда по какой-либо причине кодовая страница не может быть выгружена.

Ответ 6

Один классический пример ошибки шины относится к некоторым архитектурным решениям, таким как SPARC (по крайней мере, некоторые SPARC, возможно, это был изменен), это когда вы выполняете неверный доступ. Например:

unsigned char data[6];
(unsigned int *) (data + 2) = 0xdeadf00d;

Этот фрагмент пытается записать 32-битное целочисленное значение 0xdeadf00d на адрес, который (скорее всего) не был правильно выровнен, и будет генерировать ошибку шины на архитектурах, которые являются "придирчивыми" в этом отношении. Intel x86 - это, кстати, не такая архитектура, что позволит получить доступ (хотя и выполнить его медленнее).

Ответ 7

Конкретный пример ошибки шины, с которой я столкнулся только при программировании C на OS X:

#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char buffer[120];
    fgets(buffer, sizeof buffer, stdin);
    strcat("foo", buffer);
    return 0;
}

Если вы не помните, что docs strcat добавляет второй аргумент к первому, изменив первый аргумент (переверните аргументы и он отлично работает). В linux это дает ошибку сегментации (как и ожидалось), но в OS X она дает ошибку шины. Зачем? Я действительно не знаю.

Ответ 8

Это зависит от вашей ОС, процессора, компилятора и, возможно, от других факторов.

В общем случае это означает, что CPU-шина не может выполнить команду или возникла конфликт, но это может означать целый ряд вещей в зависимости от среды и выполняемого кода.

-Adam

Ответ 9

Обычно это означает, что вы не выровнены.

Попытка доступа к памяти, которая физически не присутствует, также приведет к ошибке шины, но вы не увидите этого, если используете процессор с MMU и операционную систему, которая не глючит, потому что вы не будете иметь любую несуществующую память, отображаемую в адресное пространство вашего процесса.

Ответ 10

Я получал ошибку шины, когда корневой каталог был на 100%.

Ответ 11

Моя причина ошибки шины в Mac OS X заключалась в том, что я попытался выделить около 1 Мб в стеке. Это хорошо работает в одном потоке, но при использовании openMP эти диски приводят к ошибке шины, поскольку Mac OS X имеет очень ограниченный размер стека для не основных потоков.

Ответ 12

Чтобы добавить к ответу blxtd выше, также возникают ошибки шины, когда ваш процесс не может получить доступ к памяти определенной "переменной".

for (j = 0; i < n; j++) {
    for (i =0; i < m; i++) {
        a[n+1][j] += a[i][j];
    }
}

Обратите внимание на непреднамеренное использование переменной "i" в первом "цикле for"? Что в этом случае вызывает ошибку шины? ,

Ответ 13

Я просто обнаружил, что на ARMv7-процессоре вы можете написать код, который дает вам ошибку сегментации при неоптимизации, но дает ошибку шины при компиляции с -O2 (оптимизируйте больше). Я использую gcc arm gnueabihf кросс-компилятор от ubuntu x64.

Ответ 14

Я согласен со всеми ответами выше. Вот мои 2 цента относительно ошибки шины:

Ошибка шины не должна возникать из инструкций в программном коде. Это может произойти, когда вы запускаете двоичный файл и во время выполнения двоичный файл изменяется (перезаписывается сборкой или удаляется и т.д.).

Проверка, так ли это: Простой способ проверить, является ли это причиной, - запустить запущенные экземпляры одного и того же двоичного файла и запустить сборку. Оба запущенных экземпляра SIGBUS ошибкой SIGBUS вскоре после завершения сборки и заменят двоичный файл (тот, который в данный момент запущен обоими экземплярами)

Основная причина: это потому, что ОС меняет страницы памяти, а в некоторых случаях весь двоичный файл может находиться в памяти, и эти сбои происходят, когда ОС пытается извлечь следующую страницу из того же двоичного файла, но двоичный файл изменился с момента последнего чтения Это.

Ответ 15

Типичное переполнение буфера, которое приводит к ошибке шины,

{
    char buf[255];
    sprintf(buf,"%s:%s\n", ifname, message);
}

Здесь, если размер строки в двойных кавычках ("") больше, чем размер buf, он выдает ошибку шины.

Ответ 16

Это может касаться и человеческих проблем. В различных областях исследований (возможно, шире) сленговая "ошибка шины" имеет другое значение, которое, я думаю, может быть релевантным ответом. Когда есть только один человек, который знает, как сделать что-то важное для конкретного рабочего процесса, и этот человек внезапно становится недоступным (т.е. "Падает под автобус" - но, скорее всего, просто взлетает и уходит неожиданно), это называется шиной ошибка. Это так же катастрофично, как и "настоящая" ошибка шины, поскольку без знания этого человека о том, как поддерживать или даже выполнять исследовательский рабочий процесс, вся система разваливается. Быть уязвимым для ошибок шины - признак плохого управления.