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程序奔溃

Java/Kotlin：

• Java 和 Kotlin 代码都运行在 ART (Android Runtime) 上，当代码中抛出一个异常（如 NullPointerException）而没有被任何 try-catch 块捕获时，ART 会触发当前线程的异常分发机制，这个异常会沿着调用栈一路向上传递。如果最终抵达线程的顶部仍未被处理，ART 就会终止该线程。在终止前，ART 会调用一个可供开发者设置的回调接口——Thread.UncaughtExceptionHandler。

Native：

• Native 崩溃发生在 C/C++ 代码层，它不受 ART 虚拟机管理。Native 崩溃的本质是 CPU 执行了非法指令，进而被操作系统内核检测到。内核会向对应的进程发送一个 Linux 信号 (Signal) 来通知这一事件，这是一种内核与进程之间进行异步通信的机制。
• 异常发生时，CPU通过异常中断的方式，触发异常处理流程。不同的处理器，有不同的异常中断类型和中断处理方式。

信号机制

• 信号的接收：接收信号的任务是由内核代理的，当内核接收到信号后，会将其放到对应进程的信号队列中，同时向进程发送一个中断，使其陷入内核态。注意，此时信号还只是在队列中，对进程来说暂时是不知道有信号到来的。
• 信号的检测：进程陷入内核态后，有两种场景会对信号进行检测。当发现有新信号时，便会进入下一步，信号的处理。
  • 进程从内核态返回到用户态前进行信号检测
  • 进程在内核态中，从睡眠状态被唤醒的时候进行信号检测
• 信号的处理
  • 信号处理函数是运行在用户态的，调用处理函数前，内核会将当前内核栈的内容备份拷贝到用户栈上，并且修改指令寄存器（eip）将其指向信号处理函数。
  • 接下来进程返回到用户态中，执行相应的信号处理函数。
  • 信号处理函数执行完成后，还需要返回内核态，检查是否还有其它信号未处理。如果所有信号都处理完成，就会将内核栈恢复（从用户栈的备份拷贝回来），同时恢复指令寄存器（eip）将其指向中断前的运行位置，最后回到用户态继续执行进程。

常见信号

• SIGSEGV（11）
  • signal segmentation violation：段错误
  • 无效内存访问 访问无权访问的内存
  • 空指针 栈溢出 访问已释放对象的内存（Use-After-Free） 数组越界 试图写入只读内存段
• SIGBUS（7）
  • Bus Error：总线错误
  • 非法内存访问
  • 访问 CPU 无法物理寻址的内存。通常是由于 CPU 的对齐问题引起的（例如，尝试从不是 4 的倍数的地址读取长整型数据）
• SIGABRT（6）
  • 程序“主动”选择的崩溃，一般由调用 abort() 函数触发
  • 在 C/C++ 中，很多断言库（assert）在断言失败后会调用abort()，表明程序进入了一个绝对不应存在的状态。
  • 资源初始化异常(配置文件、对象) 虚拟内存不足
• SIGILL
  • Illegal Instruction 非法指令
  • 当 CPU 的指令指针指向一个无效或包含损坏数据的地址时，CPU 无法识别将要执行的指令，便会触发此信号。
  • 函数指针错误导致跳转到非代码区、栈被破坏导致返回地址错误等。
• SIGFPE（8）
  • Floating-Point Exception 浮点数异常
  • 整数除以零、浮点数上溢或下溢
• SIGPIPE（13）：管道破损，没有读端的管道写数据
• SIGKILL（9）：kill信号；不能被忽略、处理和阻塞
• SIGTRAP（5）：断点或陷阱指令
• SIGSYS（31）：系统调用异常；终止进程，核心转储
• SIGSTKFLT（16）：栈溢出