فهم تقارير HWASan

عندما ترصد أداة HWASan خطأ في الذاكرة، يتم إنهاء العملية باستخدام abort()، ويتم طباعة تقرير في stderr وlogcat. مثل جميع الأعطال الأصلية على Android، تندرج أخطاء HWASan ضمن /data/tombstones.

مثال للتقرير

مقارنةً بالأعطال العادية للتطبيقات الأصلية، يحمل HWASan معلومات إضافية في حقل Abort message بالقرب من أعلى رمز الخطأ. في ما يلي مثال على عطل مستند إلى الحِزمة. بالنسبة إلى الأخطاء في الحِزم، يُرجى الاطّلاع على الملاحظة للأقسام المتعلّقة بالحِزم.

*** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
Build fingerprint: 'google/flame_hwasan/flame:Tiramisu/MASTER/7956676:userdebug/dev-keys'
Revision: 'DVT1.0'
ABI: 'arm64'
Timestamp: 2019-04-24 01:13:22+0000
pid: 11154, tid: 11154, name: sensors@1.0-ser  >>> /vendor/bin/hw/android.hardware.sensors@1.0-service <<<
signal 6 (SIGABRT), code -1 (SI_QUEUE), fault addr --------
Abort message: '==9569==ERROR: HWAddressSanitizer: tag-mismatch on address 0x00433ae20045 at pc 0x00623ae2a9cc
READ of size 1 at 0x00433ae20045 tags: 5b/83 (ptr/mem) in thread T0
    #0 0x7240450c68  (/system/lib64/vndk-sp-R/libcutils.so+0x8c68)
    #1 0x723dffd490  (/vendor/lib64/sensors.ssc.so+0x34490)
    #2 0x723e0126e0  (/vendor/lib64/sensors.ssc.so+0x496e0)
[...]

[0x00433ae20040,0x00433ae20060) is a small unallocated heap chunk; size: 32 offset: 5

Cause: use-after-free
0x00433ae20045 is located 5 bytes inside of 10-byte region [0x00433ae20040,0x00433ae2004a)
freed by thread T0 here:
    #0 0x72404d1b18  (/system/lib64/libclang_rt.hwasan-aarch64-android.so+0x10b18)
    #1 0x723af23040  (/vendor/lib64/libgralloccore.so+0x5040)
    #2 0x723af23fa4  (/vendor/lib64/libgralloccore.so+0x5fa4)
[...]

previously allocated here:
    #0 0x72404ce554  (/system/lib64/libclang_rt.hwasan-aarch64-android.so+0xd554)
    #1 0x7240115654  (/apex/com.android.runtime/lib64/bionic/libc.so+0x43654)
    #2 0x7240450ac8  (/system/lib64/vndk-sp-R/libcutils.so+0x8ac8)
[...]

hwasan_dev_note_heap_rb_distance: 1 1023
hwasan_dev_note_num_matching_addrs: 0
hwasan_dev_note_num_matching_addrs_4b: 0
Thread: T0 0x006a00002000 stack: [0x007fc1064000,0x007fc1864000) sz: 8388608 tls: [0x00737702ffc0,0x007377033000)
Memory tags around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
  0x006f33ae1f80: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae1f90: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae1fa0: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae1fb0: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae1fc0: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae1fd0: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae1fe0: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae1ff0: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
=>0x006f33ae2000: 08  00  08  00 [83] 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2010: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2020: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2030: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2040: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2050: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2060: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2070: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
  0x006f33ae2080: 00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00
Tags for short granules around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
  0x006f33ae1ff0: ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..
=>0x006f33ae2000: 72  ..  d0  .. [..] ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..
  0x006f33ae2010: ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..
See https://clang.llvm.org/docs/HardwareAssistedAddressSanitizerDesign.html#short-granules for a description of short granule tags
Registers where the failure occurred (pc 0x00623ae2a9cc):
    x0  0000007fc18623ec  x1  5b0000433ae20045  x2  0000000000000013  x3  ffffffffffffffff
    x4  ffffffffffffffff  x5  0000007fc1861da3  x6  6f7420676e696f47  x7  45522061206f6420
    x8  0000000000000000  x9  0200006b00000000  x10 00000007fc18623f  x11 5b0000433ae20040
    x12 6f64206f7420676e  x13 0a44414552206120  x14 0000000000000010  x15 ffffffffffffffff
    x16 000000737169ac94  x17 0000000000000007  x18 0000007377bd8000  x19 0000007fc1862498
    x20 0200006b00000000  x21 0000007fc18624a8  x22 0000000000000001  x23 0000000000000000
    x24 0000000000000000  x25 0000000000000000  x26 0000000000000000  x27 0000000000000000
    x28 0000000000000000  x29 0000007fc1862410  x30 000000623ae2a9d0   sp 0000007fc18623d0
SUMMARY: HWAddressSanitizer: tag-mismatch (/system/lib64/vndk-sp-R/libcutils.so+0x8c68)

[ … regular crash dump follows …]

يشبه هذا التقرير تقرير AddressSanitizer. على عكس هذه الأخطاء، تكون جميع أخطاء HWASan تقريبًا أخطاء عدم تطابق العلامات، أي الوصول إلى الذاكرة حيث لا تتطابق علامة المؤشر مع علامة الذاكرة المقابلة. يمكن أن يكون أيًّا مما يلي:

• الوصول خارج الحدود في الحزمة أو الحِزمة
• خطأ "الاستخدام بعد التحرير" في الذاكرة العشوائية
• خطأ في استخدام القيمة بعد إرجاعها في الحزمة

الأقسام

في ما يلي شرح لكل قسم من أقسام تقرير HWASan.

<address> is located N bytes inside of M-byte region [<start>, <end>)
freed by thread T0 here:

<address> is located N bytes to the right of M-byte region [<start>, <end>)
allocated here:

<address> is located N bytes inside of M-byte region [<start>, <end>)
freed by thread T0 here:

tags: ad/5c (ptr/mem)
[...]
Memory tags around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
  0x006f33ae1ff0: 0e  0e  0e  57  20  20  20  20  20  2e  5e  5e  5e  5e  5e  b5
=>0x006f33ae2000: f6  f6  f6  f6  f6  4c  ad  ad  ad  ad  ad  ad [5c] 5c  5c  5c
  0x006f33ae2010: 5c  04  2e  2e  2e  2e  2e  2f  66  66  66  66  66  80  6a  6a
Tags for short granules around the buggy address (one tag corresponds to 16 bytes):
  0x006f33ae1ff0: ab  52  eb  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..
=>0x006f33ae2000: ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  .. [..] ..  ..  ..
  0x006f33ae2010: ..  5c  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..

الترميز

للحصول على أسماء الدوالّ وأرقام الأسطر في عمليات تتبُّع تسلسل استدعاء الدوالّ (والحصول على أسماء المتغيّرات لأخطاء استخدام الدوالّ بعد انتهاء نطاقها)، يجب تنفيذ خطوة ترميز بلا اتصال بالإنترنت.

الإعداد لأول مرة: تثبيت llvm-symbolizer

لاستخدام الرموز، يجب أن يكون llvm-symbolizer مثبّتًا على نظامك وأن يكون متاحًا من $PATH. على نظام التشغيل Debian، يمكنك تثبيته باستخدام sudo apt install llvm.

الحصول على ملفات الرموز

لعملية الترميز، نحتاج إلى ملفات ثنائية غير مُعرَّاة تحتوي على رموز. يعتمد موقعها الجغرافي على نوع الإصدار:

• بالنسبة إلى الإصدارات المحلية، تكون ملفات الرموز فيملف out/target/product/<product>/symbols/.
• بالنسبة إلى إصدارات AOSP (على سبيل المثال، الإصدارات التي تم تركيبها من Android Flash Tool)، تكون الإصدارات متوفّرة في Android CI. في العناصر للتجميع، يتوفّر ملف ${PRODUCT}-symbols-${BUILDID}.zip.
• بالنسبة إلى الإصدارات الداخلية من مؤسستك، اطّلِع على مستندات مؤسستك للحصول على مساعدة في الحصول على ملفات الرموز.

رمز

hwasan_symbolize --symbols <DECOMPRESSED_DIR>/out/target/product/*/symbols < crash

فهم تقارير الحِزم

بالنسبة إلى الأخطاء التي تحدث في متغيّرات تسلسل استدعاء الدوال البرمجية، يحتوي تقرير HWASan على تفاصيل مثل:

Cause: stack tag-mismatch
Address 0x007d4d251e80 is located in stack of thread T64
Thread: T64 0x0074000b2000 stack: [0x007d4d14c000,0x007d4d255cb0) sz: 1088688 tls: [0x007d4d255fc0,0x007d4d259000)
Previously allocated frames:
  record_addr:0x7df7300c98 record:0x51ef007df3f70fb0  (/apex/com.android.art/lib64/libart.so+0x570fb0)
  record_addr:0x7df7300c90 record:0x5200007df3cdab74  (/apex/com.android.art/lib64/libart.so+0x2dab74)
  [...]

لمساعدتك في فهم أخطاء تسلسل استدعاء الدوال البرمجية، يتتبّع HWASan إطارات تسلسل استدعاء الدوال البرمجية السابقة. لا تحوّل أداة HWASan هذه البيانات إلى محتوى يمكن للمستخدم فهمه في تقرير الخطأ، وتطلب خطوة ترميز إضافية.

انتهاكات ODR

يمكن أن تشير بعض أخطاء الاستخدام بعد تحرير الذاكرة التي أبلغ عنها HWASan إلى انتهاك قاعدة التعريف الواحد (ODR). يحدث انتهاك ODR عندما يتمّ تحديد المتغيّر نفسه عدّة مرّات في البرنامج نفسه. ويعني ذلك أيضًا أنّه يتمّ إلغاء إنشاء المتغيّر عدّة مرات، ما قد يؤدي إلى خطأ use-after-free.

بعد الترميز، تعرض انتهاكات ODR خطأ استخدام بعد تحرير الذاكرة باستخدام __cxa_finalize، في كلّ من حزمة الوصول غير الصالح وحزمة تمّت إزالة الذاكرة هنا. تحتوي الحزمة التي تم تخصيصها سابقًا على __dl__ZN6soinfo17call_constructorsEv ومن المفترض أن تشير إلى الموقع في برنامجك الذي يحدّد المتغيّر أعلى في الحزمة.

يمكن أن يتم انتهاك ODR في حال استخدام مكتبات ثابتة. إذا تم ربط مكتبة ثابتة تحدِّد رمزًا عامًا بلغة C++ بمكتبات مشتركة أوملفّات تنفيذية متعددة، قد تتوفّر تعريفات متعدّدة للرمز نفسه في مساحة العنوان نفسها، ما يؤدي إلى حدوث خطأ ODR.

تحديد المشاكل وحلّها

يوضّح هذا القسم بعض الأخطاء وكيفية معالجتها.

لا يمكن لواجهة HWAddressSanitizer وصف العنوان بمزيد من التفاصيل.

في بعض الأحيان، قد تنفد مساحة HWASan لمعلومات عن عمليات تخصيص الذاكرة السابقة. في هذه الحالة، يحتوي التقرير على تسلسل استدعاء دوال برمجية واحد فقط للوصول الفوري إلى الذاكرة، متبوعًا بعبارة ملاحظة:

HWAddressSanitizer can not describe address in more detail.

في بعض الحالات، يمكنك حلّ هذه المشكلة من خلال إجراء الاختبار عدة مرات. هناك خيار آخر وهو زيادة حجم سجلّ HWASan. يمكنك إجراء ذلك على مستوى النظام في build/soong/cc/sanitize.go (ابحث عن hwasanGlobalOptions)، أو في بيئة العملية (جرِّب adb shell echo $HWASAN_OPTIONS للاطّلاع على الإعدادات الحالية).

يمكن أن يحدث هذا الخطأ أيضًا في حال عدم ربط الذاكرة التي تم الوصول إليها أو تخصيصها بواسطة أداة تخصيص غير مدركة لـ HWASan. في هذه الحالة، تكون علامة mem المدرَجة في عنوان الأعطال بشكل عام 00. إذا كان بإمكانك الوصول إلى السجلّ الكامل للعنوان، قد يكون من المفيد الرجوع إلى ملف تفريغ خرائط الذاكرة لمعرفة عملية الربط (إن توفّرت) التي ينتمي إليها العنوان.

خطأ متداخل في سلسلة المحادثات نفسها

هذا يعني أنّه حدث خطأ أثناء إنشاء تقرير الأعطال في HWASan. ويرجع ذلك عادةً إلى خطأ في وقت تشغيل HWASan. يُرجى إبلاغنا بالخطأ وتقديم تعليمات حول كيفية إعادة إنتاج المشكلة إن أمكن.