【发布时间】：2018-11-18 17:12:16
【问题描述】：
背景
我已经使用MSYS2 (x86_64) 在 Windows 机器上构建了qemu-system-x86_64.exe，并且我正在调试尝试运行它时发生的分段错误。
其实我不认为这个问题与 QEMU 或 MSYS2 有关，这是调试分段错误和可能错误代码生成的问题。
调试分段错误
程序一开始就崩溃并出现segmentation fault 错误。
使用gdb运行时，发现如下：
Starting program: C:\msys64\home\Administrator\qemu\x86_64-softmmu\qemu-system-x86_64.exe
[New Thread 4656.0x1194]
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x00000000007d3254 in getpagesize () at util/oslib-win32.c:535
535 {
(gdb) bt
#0 0x00000000007d3254 in getpagesize () at util/oslib-win32.c:535
#1 0x000000000086dd39 in init_real_host_page_size () at util/pagesize.c:16
#2 0x00000000007ea1b2 in __do_global_ctors ()
at C:/repo/mingw-w64-crt-git/src/mingw-w64/mingw-w64-crt/crt/gccmain.c:67
#3 0x00000000007ea20f in __main ()
at C:/repo/mingw-w64-crt-git/src/mingw-w64/mingw-w64-crt/crt/gccmain.c:83
#4 0x000000000040137f in __tmainCRTStartup ()
at C:/repo/mingw-w64-crt-git/src/mingw-w64/mingw-w64-crt/crt/crtexe.c:329
#5 0x00000000004014db in WinMainCRTStartup ()
at C:/repo/mingw-w64-crt-git/src/mingw-w64/mingw-w64-crt/crt/crtexe.c:195
这很奇怪。
程序在运行 __do_global_ctors 并调用 init_real_host_page_size()（后者调用 getpagesize()）时崩溃。这些都是非常简单的功能：
uintptr_t qemu_real_host_page_size;
intptr_t qemu_real_host_page_mask;
static void __attribute__((constructor)) init_real_host_page_size(void)
{
qemu_real_host_page_size = getpagesize();
qemu_real_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_real_host_page_size;
}
...
int getpagesize(void)
{
SYSTEM_INFO system_info;
GetSystemInfo(&system_info);
return system_info.dwPageSize;
}
getpagesize() 在函数开始时崩溃，甚至在它调用 GetSystemInfo 之前。
这是该代码片段和寄存器值的反汇编：
(gdb) disassem
Dump of assembler code for function getpagesize:
0x00000000007d3250 <+0>: sub $0x68,%rsp
=> 0x00000000007d3254 <+4>: mov %fs:0x0,%rax
0x00000000007d325d <+13>: mov %rax,0x58(%rsp)
0x00000000007d3262 <+18>: xor %eax,%eax
0x00000000007d3264 <+20>: lea 0x20(%rsp),%rcx
0x00000000007d3269 <+25>: callq *0x68e8b9(%rip) # 0xe61b28 <__imp_GetSystemInfo>
0x00000000007d326f <+31>: mov 0x24(%rsp),%eax
0x00000000007d3273 <+35>: mov 0x58(%rsp),%rdx
0x00000000007d3278 <+40>: xor %fs:0x0,%rdx
0x00000000007d3281 <+49>: jne 0x7d3288 <getpagesize+56>
0x00000000007d3283 <+51>: add $0x68,%rsp
0x00000000007d3287 <+55>: retq
0x00000000007d3288 <+56>: callq 0x85bde0 <__stack_chk_fail>
0x00000000007d328d <+61>: nop
End of assembler dump.
(gdb) info registers
rax 0x6f4b868 116701288
rbx 0x86ec10 8842256
rcx 0x6f4b8b8 116701368
rdx 0xe5a780 15050624
rsi 0x86e220 8839712
rdi 0x6f4ad50 116698448
rbp 0x6f4ad10 0x6f4ad10
rsp 0x22fd80 0x22fd80
r8 0x0 0
r9 0x0 0
r10 0x5000016b 1342177643
r11 0x22f9d8 2292184
r12 0x0 0
r13 0x10 16
r14 0x0 0
r15 0x0 0
rip 0x7d3254 0x7d3254 <getpagesize+4>
eflags 0x10202 [ IF RF ]
cs 0x33 51
ss 0x2b 43
ds 0x2b 43
es 0x2b 43
fs 0x53 83
gs 0x2b 43
内存访问 mov %fs:0x0,%rax 似乎有问题。
谁将 FS 设置为 83？
(gdb) starti
Starting program: C:\msys64\home\Administrator\qemu\x86_64-softmmu\qemu-system-x86_64.exe
[New Thread 3508.0x14b0]
Program stopped.
0x00000000778b6fb1 in ntdll!CsrSetPriorityClass ()
from C:\Windows\SYSTEM32\ntdll.dll
(gdb) p $fs
$1 = 83
(gdb) watch $fs
Watchpoint 1: $fs
(gdb) c
Continuing.
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x00000000007d3254 in getpagesize () at util/oslib-win32.c:535
535 {
没有人套FS！
问题
- GCC 生成的代码使用未初始化的寄存器。是什么原因造成的？是否有一些应该运行但没有运行的初始化代码？
- 有什么想法可以进一步调试此问题吗？
【问题讨论】：
-
在代码中的每个主要函数处设置一个断点（br 指令）。在进入运行之前包括'main'（ r 指令）。在每个断点检查
fs以确定该变量的确切设置时间 -
gdb输出的发布跟踪显示代码在停止之前运行了一段时间。所以fs的设置早就过去了 -
@user3629249 请查看 gdb 输出。首先我发出一个
starti命令，它开始运行代码但在第一条指令处停止。接下来，我为 FS 设置了一个观察点。从这一刻起，对 FS 的每次更改都会停止运行。然后我发出c命令。 gdb 运行代码但检查正在运行的每条指令 是否更改了 FS。它需要一段时间才能到达分段错误。 gdb 直到分段错误才停止在观察点上的事实证明 FS 从运行开始到出现错误都没有改变。 -
寄存器
fs是段寄存器之一。它是在程序开始运行之前设置的