一,Bus Error究竟是指什么 Bus Error,即总线错误。 引发原因: CPU处于性能方面的考虑,要求对数据进行访问时都必须是地址对齐的。如果发现进行的不是地址对齐的访问,就会发送SIGBUS信号给进程,使进程产生 core dump。RISC包括SPARC(一种微处理器架构)都是这种类型的芯片。x86系列CPU都支持不对齐访问,也提供了开关禁用这个机制。x86架构不要求对齐访问的时候,必定会有性能代价。例如,对int的访问应该是4字节对齐的,即地址应该是4的倍数,对short则是2字节对齐的,地址应该是2的倍数。 Bus Error也有可能是因为机器物理问题或者访问无效物理地址,但这种情况非常少见。 Linux平台上执行malloc(),如果没有足够的RAM,Linux不是让malloc()失败返回,而是向当前进程分发SIGBUS信号。 注: 对该点执怀疑态度,有机会可自行测试确认当前系统反应。 SIGBUS与SIGSEGV信号的一般区别如下: 1) SIGBUS(Bus error)意味着指针所对应的地址是有效地址,但总线不能正常使用该指针。通常是未对齐的数据访问所判蚂致。 2) SIGSEGV(Segment fault)意味着指针所对应的地址是无效地袜冲宴址,没有物理内存对应该地址。 二,例子程序: 1 int main(){ 2 3 4 5 6 #if defined(__GNUC__) 7 # if defined(__i386__) 8 9 __asm__("pushf/norl $0x40000,(%esp)/npopf"); 10 # elif defined(__x86_64__) 11 12 __asm__("pushf/norl $0x40000,(%rsp)/npopf"); 13 # endif 14 #endif 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 short array[16]; 25 26 int * p = (int *) &array[1]; 27 *p = 1; 28 29 return 1; 30 } short类型大小为2个字节,其地址必是2的倍数。而对于int指针来说,能够使用以访问数据的地址应该是4的倍数,转化arrary[1]的地址为int *并访问,系统会发出SIGBUS信号,导致程序崩告银溃。wiki上的例子:http://en.wikipedia.org/wiki/Bus_error#Bus_error_example#include int main( int argc, char ** argv) { int * iptr; char * cptr; #if defined(__GNUC__) # if defined(__i386__) __asm__( "pushf/n orl $0x40000,(%esp)/n popf" ) ; # elif defined(__x86_64__) __asm__( "pushf/n orl $0x40000,(%rsp)/n popf" ) ; # endif #endif cptr = malloc( sizeof ( int ) + 1) ; iptr = ( int * ) ++ cptr; * iptr = 42 ; return 0 ; } $ gcc -ansi sigbus.c -o sigbus$ ./sigbus Bus error$ gdb ./sigbus(gdb) rProgram received signal SIGBUS , Bus error.0x080483ba in main ()(gdb) x/i $pc0x80483ba : mov DWORD PTR [eax],0x2a(gdb) p/x $eax$1 = 0x804a009(gdb) p/t $eax & (sizeof(int) - 1)$2 = 1三,编译器和硬件平台相关性 上述已经描述,对于x86平台,默认允许非对齐访问,只不过会有性能代价。开启检测可以使用上述代码中的宏。 这段程序如果用Sun Studio编译器的话,运行就没有问题。这是因为Sun Studio默认对32位编译使用的参数是-xmemalign=8i,其中i选项设置明确指明不产生SIGBUS信号。 不过如果编译成64位程序,Sun Studio使用的-xmemalign=8s,其中s选项设置意味对这种非对齐访问产生SIGBUS信号,则仍旧会遇到这个错误。 如果坚持在SPARC上使用GCC去编译这种代码,可以如下进行: GCC有一个Type Attributes特性,例如在需人工对齐的变量后加上:__attribute__ ((aligned (4))); 其意义就是指定偏移量为4的倍数。比如:short array[10] __attribute__ ((aligned (4))); 不过这个属性只对Linker连接器可见的变量有效,也就是说对local variable无效。而且这种特性作用粒度比较大,比如这里只对第一个元素有作用,并不为数组的每个成员设置偏移量。如果一定要针对local variable或者数组的每个成员进行偏移量设置,可以使用union类型:union {short s;int i;}
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