Що таке помилка сегментації?

Помилка сегментації або порушення доступу ( segfault Коротше кажучи) — це умова збою або помилка, яка виникає через апаратне забезпечення із захистом пам’яті, сповіщаючи операційну систему, яку програмне забезпечення намагалося отримати доступ до обмеженої області пам’яті (порушення доступу до пам’яті).

що таке стек Java

Це загальна форма помилки захисту в стандартних системах x86. У відповідь ядро ​​операційної системи зазвичай виконує кілька коригувальних операцій, зазвичай передаючи цю помилку процесу-порушнику шляхом передачі сигналу процесу.

У деяких випадках процеси можуть інсталювати обробник сигналів, що дозволяє їм самостійно відновлюватися, але в інших випадках використовується обробник сигналів за замовчуванням операційної системи, що зазвичай призводить до ненормального завершення процесу та іноді до дампа ядра.

• Помилки сегментації є основним класом помилок у програмах, визначених багатьма мовами, наприклад C мова, яка пропонує низькорівневий доступ до пам’яті та деякі перевірки безпеки.
• В першу чергу вони виникають через безліч помилок в покажчиках, які використовуються для адресації віртуальної пам'яті, зокрема через неправомірний доступ.
• Інші типи помилок доступу до пам'яті: помилка шини , що також включає кілька причин.
• Вони з’являються насамперед через неточну адресацію фізичної пам’яті або неправильний доступ до пам’яті.
• Це деякі посилання на пам’ять, які апаратне забезпечення не може адресувати, замість посилань, які процесу не дозволено адресувати.
• Кілька мов програмування можуть застосовувати механізми, створені для уникнення помилок сегментації та розвитку безпеки пам’яті. Наприклад, в Іржа Мова програмування застосовує модель на основі власності для забезпечення безпеки пам’яті. Інша мова як Java і Lisp застосовує збір сміття, який ігнорує багато класів помилок пам’яті, які можуть спричинити помилки сегментації.

Огляд помилки сегментації

• Помилка сегментації з’являється, коли будь-яка програма намагається отримати доступ до розташування пам’яті, доступ до якого їй заборонено, або намагається отримати доступ до розташування пам’яті недозволеним способом (наприклад, спроба запису в розташування лише для читання або перезапису частина операційної системи).
• В обчислювальній техніці слово 'сегментація' має кілька застосувань. На шляху segmentation fault, слово, яке використовується з 1950 року, воно визначає адресний простір програми, тільки адресний простір програми доступний для читання із захистом пам’яті, і з цього лише стек і частина даних для читання-запису програми доступний для запису. Отже, спроба зчитування за межами адресного простору програми або запис до частини адресного простору, призначеної лише для читання, призводить до помилки сегментації.
• Помилка сегментації з’являється, якщо апаратне забезпечення виявляє спробу посилатися на неіснуючий сегмент, розташування за межами сегмента або розташування в стилі, недозволеному дозволами, наданими для сегмента, у системах із використанням сегментації пам’яті обладнання для надання віртуальної пам'яті.
• Як правило, помилка недійсної сторінки спричиняє помилку сегментації в системах, які використовують лише сторінку. Помилки сторінки та помилки сегментації є помилками, що виникають через систему керування віртуальною пам’яттю. Крім того, помилка сегментації може виникнути незалежно від помилок сторінки; неправомірний доступ до будь-якої дійсної сторінки є помилкою сегментації. Помилка сегментації може з’являтися в середині сторінки. Всередині а переповнення буфера який знаходиться на сторінці, але, наприклад, незаконно перезаписує пам’ять.
• Спочатку несправність виникає з MMU ( блок керування пам'яттю ) про незаконний доступ, як сегмент аспекту захисту пам’яті, або недійсну помилку сторінки на апаратному рівні. Якщо проблема полягає не в недійсній логічній адресі, а в недійсній фізичній адресі, скоріше виникає помилка шини. Отже, вони не завжди розрізняються.
• Ця помилка знайдена, і сигнал надсилається процесу, що порушив, увімкнувши обробник процесу для цього сигналу на рівні операційної системи. Різні типи операційних систем мають різні назви сигналів, які вказують на те, що виникла помилка сегментації.
• Сигнал, відомий як SIGSEGV (скорочення від порушення сегментації ) передається процесу-порушнику в Unix-подібних операційних системах. Процес порушення отримує виняток, тобто STATUS_ACCESS_VIOLATION на Microsoft Windows.

Причини помилки сегментації

Обставини, за яких з’являється помилка сегментації та як вона проявляється, залежать від операційної системи та апаратного забезпечення. Різне апаратне забезпечення викликає різні несправності за різних обставин, і різні операційні системи перетворюють їх у різні сигнали, які надсилаються процесам.

Майбутньою причиною може бути порушення доступу до пам’яті, хоча основною причиною є помилка програмного забезпечення кількох видів. Налагодити помилку або визначити першопричину може бути легко в кількох випадках, у яких програма постійно призведе до помилки сегментації. Однак сумку може бути важко відтворити, і в інших випадках вона може покладатися на розподіл пам’яті під час кожного запуску.

Нижче наведено кілька типових причин помилки сегментації:

• Спроба отримати доступ до неіснуючої адреси пам’яті (зовнішнього щодо адресного простору процесу)
• Спроба отримати доступ до пам’яті, на яку програма не має прав (наприклад структури ядра в контексті процесу)
• Спроба записати постійну пам’ять (як сегмент коду )
• У свою чергу, вони часто виникають через багато програмних помилок, які призводять до недійсного доступу до пам’яті:
• Спроба виконати програму, яка компілюється неправильно. (Деякі компілятори створять виконуваний файл незалежно від наявності помилок під час компіляції.)
• Переповнення стека
• Переповнення буфера
• Призначення або розіменування звільненого покажчика (a бовтається покажчик , що вказує на видалену/звільнену/звільнену пам’ять)
• Присвоєння або розіменування неініціалізований покажчик (а дикий пойнтер , що вказує на випадкову адресу пам’яті)
• Зняття посилання на a нульовий покажчик зазвичай вказує адресу, яка не є частиною адресного простору процесу

Помилки сегментації часто виникають через помилки у використанні вказівника, зокрема в C динамічний розподіл пам'яті в коді C. Зняття посилання на a нульовий покажчик , що призводить до невизначеної поведінки, призведе до помилки сегментації. Це пов’язано з нульовим покажчиком, який не може бути дійсною адресою пам’яті. The звисають покажчики і дикі покажчики вказують на пам'ять, яка може існувати або не існувати, і може бути або не бути доступною для запису або читання, і, отже, може призвести до тимчасових помилок.

Усуньте помилку сегментації в Ubuntu

Ця помилка може вразити нашу систему Ubuntu будь-коли. Помилка сегментації виникає, коли наша система намагається отримати доступ до будь-якої сторінки пам’яті, яка не існує. Ядро викинуто визначає, коли частина коду намагається виконати операцію запису та читання у вільному місці або місці лише для читання. загалом, сегментні помилки пов’язані з файлом під назвою core і відбуваються під час оновлення градації.

Під час виконання кількох команд під час дампа ядра ми можемо зіткнутися з 'Неможливо відкрити файл блокування' помилка. Це пов’язано з тим, що система намагається взяти частину неіснуючого блоку. Це через збій двійкових файлів кількох певних програм.

Можливо, ми налагоджуємо або повертаємось назад, щоб вирішити проблему, але рішення полягає у виправленні зламаних пакетів, виконавши деякі кроки, згадані нижче:

1. Видаліть файли блокування, доступні в різних місцях.

 $ sudo rm -rvf /var/lib/apt/lists/lock /var/cache/apt/archives/lock /var/lib/dpkg/lock and restart our system 

2. Видалення кешу сховища.

 $ sudo apt-get clean all 

3. Оновіть та оновіть кеш нашого сховища.

 $ sudo apt-get update 

 $ sudo apt-get upgrade 

4. Тепер оновіть наш дистрибутив, це оновить наші пакунки.

 $ sudo apt-get dist-upgrade 

5. Знайдіть зламані пакети та примусово видаліть їх.

 $ sudo dpkg -1 | grep ^..r | apt-get purge 

Чудовий спосіб, який завжди працюватиме, це окрім командного рядка:

1. У режимі запуску запустіть Ubuntu, клацнувши значок вихід ключ після перезавантаження.
2. Виберіть ' Розширені параметри для Ubuntu
   
3. У режимі відновлення запустіть Ubuntu, і ми згадаємо кілька варіантів.
4. Спочатку виберіть «Відновлення зламаних пакетів»
   
5. Потім виберіть «Відновити звичайне завантаження»
   

Тепер у нас є два способи вирішення помилок сегментації GUI та CLI. Іноді також може статися, що команда, наприклад apt, не працює через segfault , тому метод CLI не буде реалізовано. У такій ситуації не хвилюйтеся, тому що метод GUI завжди працюватиме для нас.

Помилка обробки сегментації

Завданням за замовчуванням для помилки шини або сегментації є ненормальне завершення процесу, який зіткнувся з нею. Для налагодження може бути створений файл ядра, а також можуть бути реалізовані інші залежні від платформи завдання. Наприклад, багато систем Linux застосовують патч grsecurity може ввійти Сигнали SIGSEGV для моніторингу можливих спроб вторгнення з переповненням буфера.

У деяких системах, таких як Windows і Linux, програма сама може керувати помилкою сегментації. Запущена програма не тільки може керувати подією, але може витягти деякі деталі про її статус, як-от значення регістра процесора, отримання трасування стека, рядок вихідного коду, коли вона була виявлена, адресу пам’яті, до якої було звернено неправильний доступ, і чи було завдання записом чи читанням залежно від операційної системи та архітектури.

Однак помилка сегментації визначає, що в програмі є помилка, яку потрібно виправити, також можна навмисно викликати таку помилку з метою тестування, налагодження, а також для імітації платформ, на яких потрібен прямий доступ до пам’яті. Система повинна мати можливість дозволити програмі виконуватися навіть після того, як помилка сталася в останньому випадку.

вирівняти зображення за допомогою css

У цій ситуації, коли система дозволяє, можна керувати подією та посилити програмний лічильник процесора 'стрибок' за невдалою вказівкою приступити до виконання.

Приклади дефектів сегментації

Запис у постійну пам'ять

Виникає дефект сегментації. Він з’являється, коли програма записує частину свого сегмента коду або частину сегмента даних, доступну лише для читання, на рівнях помилок коду, оскільки вони завантажуються через операційну систему в постійну пам’ять.

Розіменування нульового покажчика

У C та інших C-подібних мовах нульові покажчики використовуються для значення 'вказівник на відсутність об'єктів' і як індикатор помилки, розіменування в нульовому вказівнику (запис або читання з нульового вказівника) є основною програмною помилкою.

Стандарт не говорить, що нульовий вказівник подібний до вказівника на адресу пам’яті 0, хоча це може бути так. Майже всі операційні системи відображають адресу нульового покажчика так, що його використання призводить до помилки сегментації.

Така поведінка не гарантується жодним стандартом C. У C розіменування нульового покажчика є невизначена поведінка , і відповідній реалізації дозволено припускати, що вказівник, який розіменовано, не є нульовим.

Переповнення буфера

Переповнення стека