ARM v7 BKPT 指令在 Linux 2.6.35 上无法正常工作

我遇到的问题是与 Linux 2.6.35 上的 ARM v7 上的 BKPT 指令连接。主要原因是故障指令（bkpt）的地址不正确，与ARM v7手册不对应。

以下是重现步骤：

1. 将操作系统 SIGBUS 处理程序重新定义为我的 SIGBUS 处理程序：

   void InitSigBusHandler() {  
       struct sigaction sa;  
       memset(&sa, 0, sizeof(sa));    
       sa.sa_flags = SA_SIGINFO;  
       sigfillset(&sa.sa_mask);  
       sa.sa_sigaction = SigBusHandler;  
       sigaction(SIGBUS, &sa, NULL);
       } 
   

2. 使用内联_asm并将“BKPT”指令放入代码中main()功能：

   int main(int argc, char **argv)  
   {
        InitSigBusHandler();
        __asm
        (
             "bkpt\n\t"
        );
   
        return 0;
   }
   

3. 这是我的 SIGBUS 处理程序：

   void SigBusHandler(    
       int         signum,  
       siginfo_t   *pAct,  
       void        *pOldAct  
       )
   {
       write(2,
            (const char *)MSG_SIGBUS_IN_HANDLER,  
             strlen((const char *)MSG_SIGBUS_IN_HANDLER)  
             );
   
       uint32_t faultAddr = (uint32_t)pAct->si_addr;  
       memcpy((void *)buffer,  
             (void *)MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR,  
             strlen(MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR)  
             );
   
       write(2,  
            (const char *)MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR,  
             strlen((const char *)MSG_SIGBUS_FAULT_ADDR)  
             );  
   
       sprintf(buffer, "%x\n", faultAddr);  
       write(2, buffer, strlen(buffer));
   }   
   

4. 问题是指令（bkpt）的故障地址错误，不符合ARM v7规范。这是程序运行后的控制台输出：

   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86b0
   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86c0
   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86c0
   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86c0
   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86c0
   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86b0
   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86a8
   在 SIGBUS 处理程序中：
   故障地址：86f0

在 x86 架构上，该示例可以正常运行。在 ARM v7 架构上，此示例有一个奇怪的行为。

如果我在 ARM v7 上使用 GDB，他会用正确的地址捕获我的 BKPT 指令。

也许有人知道我做错了什么？

假设si_addr is precise断点陷阱（即故障发生时操作的实际地址）不一定是真实的/可移植的。

您确实需要检查保存的寄存器状态，即信号处理程序的第三个参数，可以将其转换为ucontext_t*。该州是不便携CPU 之间的通用接口仅传递void *; GDB 检查它（以便info registers有效）并从那里提取错误的程序计数器，这就是为什么它能够将您指向断点指令。

如果您尝试过，您在 ARM 上遇到的情况与在 64 位 x86 上遇到的情况类似：

volatile char *ptr = (char*)0x1234567890abcdef;
char crashme = *ptr;

并且您期望故障地址为si_addr to be 0x1234567890abcdef。情况并非如此，因为访问该地址将创建一个#GPF not #PF故障，前者没有在x86上设置故障地址寄存器。如果您查看保存为一部分的程序计数器ucontext_t / struct sigcontext（嵌入在那里）你会看到错误的指令地址，而且这是准确的。

将您的信号处理程序更改为：

void SigBusHandler(
     int  signum,  
     siginfo_t  *pAct,  
     void  *context
    )
{
    struct sigcontext *ctx = &(((ucontext_t*)context)->uc_mcontext);
    uintptr_t fault_address = ctx->arm_pc;    /* that's what you'll see on ARM */
    ...
}

如前所述，问题在于弄清楚 CPU 寄存器状态必然会为您提供依赖于 CPU 的代码。您必须进行一些调整/包装才能保持其便携性，例如：

#if defined(ARM)
#define GET_PC_FROM_CONTEXT(c) (((ucontext_t *)(c))->uc_mcontext.arm_pc)
#elsif defined(__i386__)
define GET_PC_FROM_CONTEXT(c) (((ucontext_t *)(c))->uc_mcontext.eip)
#elsif defined(__amd64__)
define GET_PC_FROM_CONTEXT(c) (((ucontext_t *)(c))->uc_mcontext.rip)
#endif

uintptr_t instr_address = GET_PC_FROM_CONTEXT(context);

希望有帮助！