AddressSanitizer

AddressSanitizer (ASan), bir kullanıcının konumunu algılamaya yönelik hızlı derleyici tabanlı bir araçtır. bellek hatalarını gidermeye çalışır.

ASan şunları algılar:

  • Yığın ve yığın tamponu taşması/yetersizliği
  • Ücretsiz kullanımdan sonra yığın kullanımı
  • Kapsam dışında yığın kullanımı
  • Çift serbest/wild serbest

ASan, hem 32 bit hem de 64 bit ARM ile x86 ve x86-64'te çalışır. ASan'ın ek CPU yükü yaklaşık 2 kattır, kod boyutu ek yükü% 50 ila 2 kattır ve ek bellek yükü de fazladır. (ayırma kalıplarınıza bağlıdır, ancak 2x sırasına bağlıdır).

Android 10 ve AArch64'teki AOSP ana dalı, daha düşük RAM yükü ve daha geniş bir tespit edilen hata yelpazesine sahip benzer bir araç olan Donanım Destekli AddressSanitizer (HWASan)'ı destekler. HWASan, dönüşden sonra yığın kullanımını ve ayrıca tespit etti.

HWASan, benzer CPU ve kod boyutu ek yüküne sahiptir ancak çok daha az ek RAM yüküne sahiptir (%15). HWASan yöntemi deterministik değildir. Yalnızca 256 olası etiket değeri vardır. Bu nedenle, herhangi bir hatayı kaçırma ihtimali %0,4'tür. HWASan, taşmayı algılamak için ASan'ın sınırlı boyutlu kırmızı bölgelerine ve serbest bırakıldıktan sonra kullanmayı algılamak için sınırlı kapasiteli karantinaya sahip değildir. Bu nedenle, taşmanın ne kadar büyük olduğu veya belleğin ne kadar süre önce tahsis edildiği HWASan için önemli değildir. Bu sayede HWASan, ASan'dan daha iyidir. Web sitemiz g.co/newsinitiative/labs üzerinden tasarım: HWASan veya Android'de HWASan kullanımı hakkında bilgi edinebilirsiniz.

ASan, yığın taşmalarına ek olarak yığın/küresel taşmaları da algılar ve minimum bellek yükü ile hızlıdır.

Bu dokümanda, Android'in tüm parçalarının/tüm parçalarının nasıl oluşturulacağı ve çalıştırılacağı San. ASan ile bir SDK/NDK uygulaması oluşturuyorsanız Adres Temizleyici .

Bağımsız yürütülebilir dosyaları ASan ile temizleyin

Yürütülebilir dosyanın derleme kuralına LOCAL_SANITIZE:=address veya sanitize: { address: true } ekleyin. Kodda mevcut örnekleri arayabilir veya hazırlayabiliriz.

Bir hata algılandığında ASan, standart çıkışını ve logcat komutunu ayarlar, ardından da işlemi kilitler.

Paylaşılan kitaplıkları ASan ile temizleyin

ASan'ın çalışma şekli nedeniyle, ASan ile oluşturulan bir kitaplık yalnızca ASan ile oluşturulan bir yürütülebilir dosya tarafından kullanılabilir.

Birden fazla yürütülebilir dosyada kullanılan (tümü ASan ile derlenmemiş olsa bile) paylaşılan bir kitaplığı temizlemek için kitaplığın iki kopyasına ihtiyacınız vardır. İlgili içeriği oluşturmak için kullanılan bunu yapmanın önerilen yolu, şunu eklemektir: Android.mk açıklamanız gerekiyor:

LOCAL_SANITIZE:=address
LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := asan

Bu işlem, kitaplığı şu yerine /system/lib/asan konumuna getirir: /system/lib. Ardından, yürütülebilir dosyanızı şununla çalıştırın:

LD_LIBRARY_PATH=/system/lib/asan

Sistem daemon'ları için /init.rc veya /init.$device$.rc'un uygun bölümüne aşağıdakileri ekleyin.

setenv LD_LIBRARY_PATH /system/lib/asan

İşlemin, /proc/$PID/maps dosyasını okuyarak /system/lib/asan kitaplıklarını kullandığından emin olun. Aksi halde, (SELinux'u devre dışı bırakmak için:

adb root
adb shell setenforce 0
# restart the process with adb shell kill $PID
# if it is a system service, or may be adb shell stop; adb shell start.

Daha iyi yığın izlemeler

ASan, programdaki her bellek ayırma ve bellek ayırma etkinliği için yığın izleme kaydetmek üzere hızlı, çerçeve işaretçisine dayalı bir çözücü kullanır. En sık çerçeve işaretçileri olmadan tasarlandı. Sonuç olarak, genellikle yalnızca bir veya iki anlamlı kare elde edersiniz. Bu sorunu düzeltmek için kitaplığı ASan ile (önerilir) veya aşağıdakilerle yeniden oluşturun:

LOCAL_CFLAGS:=-fno-omit-frame-pointer
LOCAL_ARM_MODE:=arm

Alternatif olarak işlem sırasında ASAN_OPTIONS=fast_unwind_on_malloc=0 değerini de ayarlayabilirsiniz bahsedeceğim. İkincisi, yüke bağlı olarak çok fazla CPU kullanabilir.

Sembol

Başlangıçta ASan raporları, ikili programlarda ofsetlere referanslar içerir ve kitaplıklar. Kaynak dosya ve satır bilgilerini iki şekilde edinebilirsiniz:

  • llvm-symbolizer ikili dosyası /system/bin içinde bulunduğundan emin olun. llvm-symbolizer, şuradaki kaynaklardan geliştirildi: third_party/llvm/tools/llvm-symbolizer.
  • Raporu external/compiler-rt/lib/asan/scripts/symbolize.py aracılığıyla filtreleyin komut dosyası.

İkinci yaklaşım, ana makinede sembolize edilmiş kitaplıkların bulunması nedeniyle daha fazla veri (yani file:line konum) sağlayabilir.

Uygulamalarda ASan

ASan, Java kodunu göremez ancak JNI kitaplıklarındaki hataları algılayabilir. Bunun için yürütülebilir dosyayı ASan ile derlemeniz gerekir. Bu durumda /system/bin/app_process(32|64) kullanılır. Bu Cihazdaki tüm uygulamalarda ASan'ı aynı anda etkinleştirir. ancak 2 GB RAM'e sahip bir cihaz bunu yapabilir.

LOCAL_SANITIZE:=address adlı kişiyi şuraya ekle: frameworks/base/cmds/app_process içinde app_process derleme kuralı Yoksay Şimdilik aynı dosyada app_process__asan hedefi ( halen vardır).

Şu öğenin service zygote bölümünü düzenleyin: eklemek için uygun system/core/rootdir/init.zygote(32|64).rc dosyası sonra, class main içeren girintili satır blokuna aynı miktarda girintilendirildi:

    setenv LD_LIBRARY_PATH /system/lib/asan:/system/lib
    setenv ASAN_OPTIONS allow_user_segv_handler=true

Derleme, adb senkronizasyonu, fastboot flash önyüklemesi ve yeniden başlatma.

wrap mülkünü kullanma

Önceki bölümdeki yaklaşım, ASan'ı sistemdeki her uygulamaya (aslında Zygote sürecinin her alt öğesine) yerleştirir. ASan ile yalnızca bir (veya birkaç) uygulama çalıştırılabilir. Bu durumda, uygulamanın daha yavaş başlatılması için bellek yükü biraz artar.

Bunu, uygulamanızı wrap. mülküyle başlatarak yapabilirsiniz. Aşağıdaki örnekte, Gmail uygulaması ASan altında çalıştırılmaktadır:

adb root
adb shell setenforce 0  # disable SELinux
adb shell setprop wrap.com.google.android.gm "asanwrapper"

Bu bağlamda asanwrapper, /system/bin/app_process hücresini yeniden yazar ve /system/bin/asan/app_process gibi San. Ayrıca başına /system/lib/asan ekler. dinamik kitaplık arama yolunu izler. Bu sayede, asanwrapper ile çalıştırıldığında /system/lib/asan'teki ASan enstrümante edilmiş kitaplıklar, /system/lib'teki normal kitaplıklara tercih edilir.

Bir hata bulunursa uygulama kilitlenir ve rapor şu adrese yazdırılır: görebilirsiniz.

SANITIZE_HEDEFİ

Android 7.0 ve sonraki sürümler, tüm Android platformunu oluşturma desteğini içerir. Aynı anda birden fazla arama yapabilirsiniz. (Android 9'dan daha yeni bir sürüm oluşturuyorsanız HWASan daha iyi bir seçenektir.)

Aynı derleme ağacında aşağıdaki komutları çalıştırın.

make -j42
SANITIZE_TARGET=address make -j42

Bu modda userdata.img ek kitaplıklar içerir ve cihaza da yazılmalıdır. Aşağıdaki komut satırını kullanın:

fastboot flash userdata && fastboot flashall

Bu işlem, iki ortak kitaplık grubu oluşturur: /system/lib içinde normal (ilk make çağrısı) ve /data/asan/lib içinde ASan enstrümante edilmiş (ikinci make çağrısı). İkinci derlemeden gelen yürütülebilir dosyalar, ilk derlemeden gelenlerin üzerine yazılır. A San Enstrümanlı yürütülebilir dosyalar aşağıdakileri içeren farklı bir kitaplık arama yolu alır /system/lib tarihinden önce /data/asan/lib kullanarak PT_INTERP içinde /system/bin/linker_asan.

Derleme sistemi, $SANITIZE_TARGET değeri değiştiğinde ara nesne dizinlerini siler. Bu, /system/lib altındaki yüklü ikili dosyaları korurken tüm hedeflerin yeniden oluşturulmasını zorunlu kılar.

Bazı hedefler ASan ile oluşturulamaz:

  • Statik olarak bağlantılı yürütülebilir dosyalar
  • LOCAL_CLANG:=false hedef
  • LOCAL_SANITIZE:=false, SANITIZE_TARGET=address için ASan'd değil

Bu tür yürütülebilir dosyalar SANITIZE_TARGET derlemesinde atlanır ve ilk make çağrısından gelen sürüm /system/bin içinde bırakılır.

Bu tür kitaplıklar ASan olmadan oluşturulur. Bir miktar ASan içerebilir kodlardan yararlanırız.

Destekleyici belgeler