Скудо

Scudo — это динамический аллокатор памяти пользовательского режима или аллокатор кучи , разработанный для устойчивости к уязвимостям, связанным с кучей (таким как переполнение буфера на основе кучи , использование после освобождения и двойное освобождение ), сохраняя при этом производительность. Он предоставляет стандартные примитивы выделения и освобождения памяти C (такие как malloc и free), а также примитивы C++ (такие как new и delete).

Scudo — это скорее средство смягчения, чем полноценный детектор ошибок памяти, такой как AddressSanitizer (ASan) .

Начиная с выпуска Android 11, scudo используется для всего собственного кода (за исключением устройств с малым объемом памяти, где по-прежнему используется jemalloc). Во время выполнения все собственные выделения и освобождения кучи обслуживаются Scudo для всех исполняемых файлов и их библиотечных зависимостей, и процесс прерывается, если в куче обнаружено повреждение или подозрительное поведение.

Scudo — это проект с открытым исходным кодом , являющийся частью проекта LLVM compiler-rt. Документация доступна по адресу https://llvm.org/docs/ScudoHardenedAllocator.html . Среда выполнения Scudo поставляется как часть набора инструментов Android, а ее поддержка была добавлена ​​в Soong и Make , чтобы обеспечить простое включение распределителя в двоичном файле.

Вы можете включить или отключить дополнительное смягчение в распределителе, используя параметры, описанные ниже.

Настройка

Некоторые параметры распределителя можно определить для каждого процесса несколькими способами:

  • Статически: Определите функцию __scudo_default_options в программе, которая возвращает строку опций для анализа. Эта функция должна иметь следующий прототип: extern "C" const char *__scudo_default_options() .
  • Динамически: используйте переменную окружения SCUDO_OPTIONS содержащую строку параметров для анализа. Параметры, определенные таким образом, переопределяют любое определение, сделанное через __scudo_default_options .

Доступны следующие варианты.

Вариант 64-бит по умолчанию 32-бит по умолчанию Описание
QuarantineSizeKb 256 64 Размер (в КБ) карантина, используемого для задержки фактического освобождения фрагментов. Более низкое значение может уменьшить использование памяти, но снизит эффективность смягчения; отрицательное значение возвращает к значениям по умолчанию. Установка этого и ThreadLocalQuarantineSizeKb на ноль полностью отключает карантин.
QuarantineChunksUpToSize 2048 512 Размер (в байтах), до которого фрагменты могут быть помещены в карантин.
ThreadLocalQuarantineSizeKb 64 16 Размер (в КБ) кэша на поток, используемого для разгрузки глобального карантина. Более низкое значение может снизить использование памяти, но может увеличить конкуренцию в глобальном карантине. Установка этого значения и QuarantineSizeKb на ноль полностью отключает карантин.
DeallocationTypeMismatch false false Включает отчеты об ошибках при malloc/delete, new/free, new/delete[]
DeleteSizeMismatch true true Включает отправку сообщений об ошибках при несоответствии размеров новых и удаленных объектов.
ZeroContents false false Позволяет сохранять нулевое содержимое фрагментов при выделении и освобождении.
allocator_may_return_null false false Указывает, что распределитель может вернуть null при возникновении устранимой ошибки вместо завершения процесса.
hard_rss_limit_mb 0 0 Когда RSS процесса достигает этого предела, процесс завершается.
soft_rss_limit_mb 0 0 Когда RSS процесса достигает этого предела, дальнейшие выделения завершаются неудачей или возвращают null (в зависимости от значения allocator_may_return_null ) до тех пор, пока RSS не вернется к исходному значению, чтобы разрешить новые выделения.
allocator_release_to_os_interval_ms 5000 Н/Д Влияет только на 64-битный распределитель. Если установлено, пытается освободить неиспользуемую память для ОС, но не чаще, чем этот интервал (в миллисекундах). Если значение отрицательное, память не освобождается для ОС.
abort_on_error true true Если установлено, инструмент вызывает abort() вместо _exit() после вывода сообщения об ошибке.

Проверка

В настоящее время нет тестов CTS специально для Scudo. Вместо этого убедитесь, что тесты CTS проходят с включенным Scudo или без него для данного двоичного файла, чтобы убедиться, что он не влияет на устройство.

Поиск неисправностей

Если обнаружена неустранимая проблема, распределитель отображает сообщение об ошибке в стандартном дескрипторе ошибок, а затем завершает процесс. Трассировки стека, которые приводят к завершению, добавляются в системный журнал. Вывод обычно начинается с Scudo ERROR: за которым следует краткое описание проблемы вместе с любыми указателями.

Вот список текущих сообщений об ошибках и их возможных причин:

  • corrupted chunk header : проверка контрольной суммы заголовка куска не удалась. Вероятно, это связано с одной из двух причин: заголовок был перезаписан (частично или полностью) или указатель, переданный функции, не является куском.
  • race on chunk header : два разных потока пытаются манипулировать одним и тем же заголовком в одно и то же время. Обычно это симптом состояния гонки или общего отсутствия блокировки при выполнении операций над этим куском.
  • invalid chunk state : Кусок не находится в ожидаемом состоянии для данной операции, например, он не выделен при попытке освободить его или не помещен в карантин при попытке его утилизации. Двойное освобождение является типичной причиной этой ошибки.
  • misaligned pointer : основные требования к выравниванию строго соблюдаются: 8 байт на 32-битных платформах и 16 байт на 64-битных платформах. Если указатель, переданный нашим функциям, не соответствует им, указатель, переданный одной из функций, не выровнен.
  • allocation type mismatch : когда эта опция включена, функция освобождения, вызванная для фрагмента, должна соответствовать типу функции, которая была вызвана для его выделения. Этот тип несоответствия может привести к проблемам безопасности.
  • invalid sized delete : когда используется оператор удаления размера C++14 и включена необязательная проверка, возникает несоответствие между размером, который был передан при освобождении фрагмента, и размером, который был запрошен при его выделении. Обычно это проблема компилятора или путаница типов в освобождаемом объекте.
  • RSS limit exhausted : Максимальный размер RSS, указанный опционально, был превышен.

Если вы отлаживаете сбой в самой ОС, вы можете использовать сборку ОС HWASan . Если вы отлаживаете сбой в приложении, вы также можете использовать сборку приложения HWASan .