Сигнал 11, также известный как SIGSEGV (signal segmentation violation) - это сигнал ошибки в Unix-системах (Linux). Ошибка появляется, когда программа или код пытаются получить доступ к недопустимому участку памяти. В ответ операционная система посылает программе сигнал 11 error.
В этой статье дается подробное объяснение ошибки сигнала 11 SIGSEGV.
Что такое SIGSEGV?
Ошибка SIGSEGV - это код ошибки, посылаемый процессу, пытающемуся получить доступ к недоступной области памяти. Попытка чтения или записи в ячейку памяти приводит к ошибке сегментации.
Сигнал появляется при попытке выполнить код, написанный на таких языках, как C и C++. Код ошибки является серьезным и приводит к потенциальным проблемам, связанным с повреждением данных, сбоями и другими непредсказуемыми действиями.
Что вызывает ошибку SIGSEGV?
Ошибка SIGSEGV возникает по нескольким причинам. Вот некоторые причины возникновения ошибки:
- Разыменование нулевых указателей - нулевой указатель - это зарезервированное значение, которое не указывает ни на один объект. В результате нулевой указатель не указывает ни на одну корректную область памяти. Попытка получить доступ к ячейке памяти через нулевой указатель приводит к ошибке SIGSEGV.
- Переполнение буфера - Буферы имеют фиксированный размер памяти. Запись данных, которые не помещаются в буфер, приводит к переполнению соседних областей памяти.
- Неверные разрешения - некоторые области памяти доступны только для чтения и зарезервированы для ресурсов операционной системы. Ошибка SIGSEGV возникает при попытке записи данных в ячейку памяти, доступную только для чтения.
- Освобожденные указатели - Если программа ссылается на указатель, который освобожден, ОС возвращает ошибку SIGSEGV.
- Переполнение стека - Когда у программы заканчивается память в стеке вызовов и ей не хватает выделенной памяти для работы, это приводит к ошибке SIGSEGV.
Во всех случаях ошибка возникает при попытке доступа к недопустимому участку памяти. В примере ниже показано, как возникает ошибка SIGSEGV при обращении к нулевому указателю:
Создайте файл и откройте его в редакторе кода. Например, если вы используете Vim, выполните команду:
| 1 | vim null_pointer.c |
Добавьте в файл следующий код:
| 1 2 3 4 5 6 7 | #include <stddef.h> #include <stdio.h> int main(){ int *ptr = NULL; printf("%d", *ptr); } |
Код создает нулевой указатель и пытается считать адрес памяти из указателя с помощью printf .
Сохраните файл и закройте Vim.
Скомпилируйте код с помощью:
| 1 | gcc -g null_pointer.c -o null_pointer |
Компилятор не обнаруживает ошибку и компилирует код правильно.
Выполните код, чтобы увидеть результат:
| 1 | ./null_pointer |
На выходе показана ошибка сегментации, поскольку код пытается прочитать недопустимую область памяти.
Как решить ошибку SIGSEGV?
Решение ошибок SIGSEGV требует точного определения источника ошибки и устранения проблемы. Проверьте, не пытается ли программа выполнить несколько действий над одним и тем же участком памяти, не завершаются ли все циклы, нет ли неинициализированных переменных.
Проанализируйте все условия и входные данные программы, чтобы убедиться, что не существует комбинации, которая приводит к ошибке. Поскольку проблема не является однозначной, ниже приведены несколько способов обнаружения и решения проблемы с ошибкой сигнала 11 SIGSEGV.
Отладка кода
Лучше всего отлаживать код строка за строкой, чтобы найти строку, вызывающую ошибку. Настройте отладчик на генерацию файлов ядра и проанализируйте их с помощью отладчика GNU (gdb). В качестве альтернативы используйте специализированный инструмент, например Valgrind, для отладки проблем с памятью.
Другой метод - распечатать все переменные, чтобы проверить, все ли из них содержат ожидаемое значение.
Простая ошибка программирования часто приводит к обращению к недопустимым областям памяти.
Включение предупреждений
Используйте теги -Wall и -Wextra при компиляции кода через GCC, чтобы включить предупреждения о построении. Предупреждения помогают обнаружить различные проблемы, включая использование неинициализированных переменных и операторов без эффекта.
gcc -Wall ошибка неинициализированной переменной вывод терминала
Хотя предупреждения не обнаружат ошибку SIGSEGV напрямую, описательный вывод ошибок может дать подсказку о местоположении операторов, которые приводят к ошибке сегментации.
Проверьте журналы ядра
Ошибка сегментации всегда создает сообщение в журнале ядра. Чтобы получить доступ к журналам ядра, выполните следующую команду:
| 1 | sudo tail -f /var/log/syslog |
Команда выведет поток журнала в терминал. Воспроизведите ошибку, чтобы увидеть сообщение в журнале. Целевое сообщение выглядит следующим образом:
| 1 | kernel: [ 3363.006471] null_pointer[3698]: segfault at 0 ip 0000556991208161 sp 00007ffe6af914d0 error 4 in null_pointer[556991208000+1000] |
Журнал содержит следующую информацию:
- at <адрес> - область памяти, к которой код пытался получить доступ.
- ip <pointer> - адрес памяти кода, в котором произошла ошибка.
- sp <pointer> - указатель стека, в котором находится последний запрос программы.
- error <code> показывает попытку выполнения операции, наиболее распространенными кодами являются:
- 4 чтение из нераспределенного места.
- 5 чтение из места, доступного только для записи.
- 6 запись в нераспределенное место.
- 7 запись в местоположение, к которому нет доступа на запись.
Из приведенного примера следует, что ошибка указывает на то, что код пытался прочитать данные из нераспределенного места.
SIGSEGV по сравнению с другими кодами выхода
Сигнал 11 SIGSEGV - это один из многих кодов ошибок Linux. Различные коды сигналов помогают различать различные типы системных прерываний. Ниже приведено краткое сравнение между кодом выхода SIGSEGV и некоторыми другими возможными кодами при обращении к памяти.
SIGSEGV по сравнению с SIGBUS
Основное различие между кодами выхода SIGSEGV и SIGBUS заключается в следующем:
- SIGSEGV указывает на недопустимую попытку доступа к действительному физическому адресу.
- SIGBUS (сигнал 10) указывает на недопустимый физический адрес.
Код выхода SIGBUS (сигнальная шина) - это ошибка доступа к памяти, которая возникает, когда процессор не может обратиться к физической памяти. Адрес либо не распознан, либо не выровнен по битам так, чтобы процессор мог его прочитать.
При ошибке SIGSEGV физический адрес корректен, а метод доступа - нет.
SIGSEGV по сравнению с SIGABRT
Основное различие между кодами ошибок SIGSEGV и SIGABRT заключается в следующем:
- SIGSEGV - это ошибка, вызванная операционной системой.
- SIGABRT - это ошибка, вызванная процессом.
SIGABRT (сигнал прерывания) - это сигнал, подаваемый системным процессом для внезапного завершения работы. Ошибка возникает, когда процесс аномально завершается.
Ошибка SIGSEGV возникает, когда операционная система обнаруживает недопустимый доступ к памяти и в результате завершает процесс.
Заключение
Прочитав это руководство, вы знаете, что такое ошибка SIGSEGV и как обрабатывать код выхода. Ошибка signal 11 является серьезной и требует немедленного решения.