Скудо

Scudo — это динамический распределитель памяти пользовательского режима, или распределитель кучи , разработанный для обеспечения устойчивости к уязвимостям, связанным с кучей (таким как переполнение буфера в куче , 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 последствий, чем полноценный детектор ошибок памяти, такой как AddressSanitizer (ASan) .

Начиная с выпуска Android 11, scudo используется для всего нативного кода (за исключением устройств с небольшим объёмом памяти, где по-прежнему используется jemalloc). Во время выполнения все операции выделения и освобождения нативной кучи обслуживаются Scudo для всех исполняемых файлов и их библиотечных зависимостей, и процесс прерывается при обнаружении повреждения или подозрительного поведения в куче.

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 входит в состав набора инструментов Android, а её поддержка была добавлена ​​в Soong и Make для лёгкого включения 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 в программе функцию __scudo_default_options , которая возвращает строку параметров 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, определённые 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 карантина (в КБ), используемый для задержки фактического освобождения фрагментов. Меньшее значение может уменьшить использование памяти, но снизит эффективность мер; отрицательное значение возвращает значения по умолчанию. Установка этого параметра и ThreadLocalQuarantineSizeKb в ноль полностью отключает карантин.
QuarantineChunksUpToSize 2048 512 Размер (в байтах), до которого фрагменты могут быть помещены в карантин.
ThreadLocalQuarantineSizeKb 64 16 Размер кэша (в КБ) 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 в ноль полностью отключает карантин.
DeallocationTypeMismatch false false Включает сообщения об ошибках при malloc/delete, new/free, new/delete[]
DeleteSizeMismatch true true Включает сообщение 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 значение null при возникновении восстановимой 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 норме, 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 указанного интервала (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 предназначенных для Scudo. Вместо этого убедитесь, что тесты CTS проходят как с включённым Scudo, так и без него для данного исполняемого файла, чтобы убедиться, что он не влияет на работу устройства.

Поиск неисправностей

При обнаружении неустранимой проблемы распределитель выводит сообщение об ошибке в стандартный дескриптор ошибок и завершает процесс. В системный журнал заносятся трассировки стека, приведшие к завершению процесса. Вывод обычно начинается с Scudo ERROR: за которым следует краткое описание проблемы с указанием возможных ссылок.

Вот список текущих сообщений об ошибках и их потенциальных причин:

  • corrupted chunk header : проверка контрольной суммы заголовка фрагмента не удалась. Вероятно, это связано с одной из двух причин: заголовок был перезаписан (частично или полностью), либо переданный функции указатель не является фрагментом.
  • race on chunk header : два разных потока одновременно пытаются манипулировать одним и тем же заголовком. Обычно это признак гонки или общего отсутствия блокировки при выполнении операций над этим фрагментом.
  • invalid chunk state : фрагмент не находится в ожидаемом состоянии для данной операции, например, он не выделен при попытке освобождения или не помещён в карантин при попытке его утилизации. Типичная причина этой ошибки — двойное освобождение.
  • misaligned pointer : основные требования к выравниванию строго соблюдаются: 8 байт на 32-битных платформах и 16 байт на 64-битных. Если указатель, переданный в наши функции, не соответствует этим требованиям, указатель, переданный в одну из функций, не выровнен.
  • allocation type mismatch : при включении этой опции функция освобождения, вызываемая для фрагмента, должна соответствовать типу функции, которая была вызвана для его выделения. Такое несоответствие может привести к проблемам безопасности.
  • invalid sized delete : при использовании оператора удаления с заданным размером C++14 и включенной дополнительной проверке возникает несоответствие между размером, переданным при освобождении фрагмента, и размером, запрошенным при его выделении. Обычно это связано с ошибкой компилятора или путаницей типов освобождаемого объекта.
  • RSS limit exhausted : Превышен максимально допустимый размер RSS, указанный опционально.

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