Google cam kết thúc đẩy công bằng chủng tộc cho Cộng đồng người da đen. Xem cách thực hiện.

AddressSanitizer

AddressSanitizer (ASan) là một công cụ dựa trên trình biên dịch nhanh để phát hiện lỗi bộ nhớ trong mã gốc.

ASan phát hiện:

  • Tràn / tràn bộ đệm ngăn xếp và heap
  • Sử dụng hàng đống sau khi miễn phí
  • Ngăn xếp sử dụng bên ngoài phạm vi
  • Nhân đôi miễn phí / hoang dã miễn phí

ASan chạy trên cả ARM 32-bit và 64-bit, cộng với x86 và x86-64. Chi phí CPU của ASan là khoảng 2x, chi phí kích thước mã từ 50% đến 2x và chi phí bộ nhớ lớn (phụ thuộc vào các mẫu phân bổ của bạn, nhưng theo thứ tự là 2x).

Android 10 và nhánh chính AOSP trên AArch64 hỗ trợ ASan tăng tốc phần cứng (HWASan) , một công cụ tương tự với chi phí RAM thấp hơn và phạm vi lỗi được phát hiện lớn hơn. HWASan phát hiện việc sử dụng ngăn xếp sau khi trả về, ngoài các lỗi được phát hiện bởi ASan.

HWASan có chi phí CPU và kích thước mã tương tự, nhưng chi phí RAM nhỏ hơn nhiều (15%). HWASan là không xác định. Chỉ có 256 giá trị thẻ có thể có, vì vậy xác suất bỏ sót bất kỳ lỗi nào là 0,4% cố định. HWASan không có các vùng màu đỏ có kích thước giới hạn của ASan để phát hiện tràn và vùng cách ly dung lượng hạn chế để phát hiện sử dụng sau khi hết, vì vậy không quan trọng HWASan mức độ tràn lớn như thế nào hoặc bộ nhớ đã được phân bổ cách đây bao lâu. Điều này làm cho HWASan tốt hơn ASan. Bạn có thể đọc thêm về thiết kế của HWASan hoặc về việc sử dụng HWASan trên Android .

ASan phát hiện tràn ngăn xếp / toàn cục ngoài tràn đống và nhanh chóng với chi phí bộ nhớ tối thiểu.

Tài liệu này mô tả cách xây dựng và chạy các phần / tất cả Android với ASan. Nếu bạn đang xây dựng ứng dụng SDK / NDK với ASan, hãy xem Trình dọn dẹp địa chỉ .

Dọn dẹp các tệp thi hành riêng lẻ bằng ASan

Thêm LOCAL_SANITIZE:=address hoặc sanitize: { address: true } vào quy tắc xây dựng cho tệp thực thi. Bạn có thể tìm kiếm mã cho các ví dụ hiện có hoặc để tìm các chất khử trùng có sẵn khác.

Khi một lỗi được phát hiện, ASan in một báo cáo chi tiết cho cả đầu ra tiêu chuẩn và logcat và sau đó làm quá trình bị treo.

Dọn dẹp các thư viện được chia sẻ với ASan

Do cách thức hoạt động của ASan, một thư viện được xây dựng bằng ASan chỉ có thể được sử dụng bởi một tệp thực thi được xây dựng bằng ASan.

Để khử trùng một thư viện được chia sẻ được sử dụng trong nhiều tệp thực thi, không phải tất cả đều được xây dựng bằng ASan, bạn cần hai bản sao của thư viện. Cách được đề xuất để thực hiện việc này là thêm phần sau vào Android.mk cho mô-đun được đề cập:

LOCAL_SANITIZE:=address
LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := asan

Điều này đặt thư viện trong /system/lib/asan thay vì /system/lib . Sau đó, chạy tệp thực thi của bạn với:

LD_LIBRARY_PATH=/system/lib/asan

Đối với daemon hệ thống, hãy thêm phần sau vào phần thích hợp của /init.rc hoặc /init.$device$.rc .

setenv LD_LIBRARY_PATH /system/lib/asan

Xác minh rằng quá trình đang sử dụng các thư viện từ /system/lib/asan khi hiện diện bằng cách đọc /proc/$PID/maps . Nếu không, bạn có thể cần phải tắt SELinux:

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.

Dấu vết ngăn xếp tốt hơn

ASan sử dụng trình giải nén nhanh, dựa trên con trỏ khung để ghi lại dấu vết ngăn xếp cho mọi sự kiện phân bổ và phân bổ bộ nhớ trong chương trình. Hầu hết Android được xây dựng mà không có con trỏ khung. Kết quả là bạn thường chỉ nhận được một hoặc hai khung hình có ý nghĩa. Để khắc phục điều này, hãy xây dựng lại thư viện bằng ASan (được khuyến nghị!) Hoặc bằng:

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

Hoặc đặt ASAN_OPTIONS=fast_unwind_on_malloc=0 trong môi trường tiến trình. Sau này có thể rất tốn CPU, tùy thuộc vào tải.

Biểu tượng hóa

Ban đầu, báo cáo ASan chứa các tham chiếu đến hiệu số trong các tệp nhị phân và thư viện được chia sẻ. Có hai cách để lấy thông tin dòng và tệp nguồn:

  • Đảm bảo rằng mã nhị phân ký hiệu llvm-symbolizer có trong /system/bin . llvm-symbolizer được xây dựng từ các nguồn trong third_party/llvm/tools/llvm-symbolizer .
  • Lọc báo cáo thông qua tập lệnh external/compiler-rt/lib/asan/scripts/symbolize.py .

Cách tiếp cận thứ hai có thể cung cấp nhiều dữ liệu hơn (nghĩa là vị trí file:line ) vì tính sẵn có của các thư viện được ký hiệu trên máy chủ.

ASan trong ứng dụng

ASan không thể nhìn thấy mã Java, nhưng nó có thể phát hiện lỗi trong thư viện JNI. Để làm được điều đó, bạn cần tạo tệp thực thi bằng ASan, trong trường hợp này là /system/bin/app_process( 32|64 ) . Điều này cho phép ASan trong tất cả các ứng dụng trên thiết bị cùng một lúc, đây là một tải nặng, nhưng thiết bị có RAM 2 GB sẽ có thể xử lý điều này.

Thêm LOCAL_SANITIZE:=address vào quy tắc xây dựng app_process trong frameworks/base/cmds/app_process . Bỏ qua mục tiêu app_process__asan trong cùng một tệp bây giờ (nếu nó vẫn ở đó vào thời điểm bạn đọc).

Chỉnh sửa phần service zygote của tệp system/core/rootdir/init.zygote( 32|64 ).rc thích hợp để thêm các dòng sau vào khối các dòng được thụt lề chứa class main , cũng được thụt lề với cùng một số lượng:

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

Xây dựng, đồng bộ hóa adb, khởi động flash fastboot và khởi động lại.

Sử dụng thuộc tính bọc

Cách tiếp cận trong phần trước đặt ASan vào mọi ứng dụng trong hệ thống (trên thực tế, vào mọi hậu duệ của quy trình Zygote). Có thể chỉ chạy một (hoặc một số) ứng dụng với ASan, giao dịch một số chi phí bộ nhớ để khởi động ứng dụng chậm hơn.

Điều này có thể được thực hiện bằng cách khởi động ứng dụng của bạn với wrap. bất động sản. Ví dụ sau chạy ứng dụng Gmail trong ASan:

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

Trong ngữ cảnh này, asanwrapper viết lại /system/bin/app_process thành /system/bin/asan/app_process , được xây dựng bằng ASan. Nó cũng thêm /system/lib/asan vào đầu đường dẫn tìm kiếm thư viện động. Bằng cách này, các thư viện được hỗ trợ bởi ASan từ /system/lib/asan được ưu tiên hơn các thư viện bình thường trong /system/lib khi chạy với asanwrapper .

Nếu một lỗi được tìm thấy, ứng dụng sẽ bị treo và báo cáo sẽ được in vào nhật ký.

SANITIZE_TARGET

Android 7.0 trở lên bao gồm hỗ trợ xây dựng toàn bộ nền tảng Android với ASan cùng một lúc. (Nếu bạn đang xây dựng một bản phát hành cao hơn Android 9, HWASan là một lựa chọn tốt hơn.)

Chạy các lệnh sau trong cùng một cây xây dựng.

make -j42
SANITIZE_TARGET=address make -j42

Trong chế độ này, userdata.img chứa các thư viện bổ sung và cũng phải được flash vào thiết bị. Sử dụng dòng lệnh sau:

fastboot flash userdata && fastboot flashall

Điều này xây dựng hai bộ thư viện dùng chung: normal in /system/lib (lệnh gọi đầu tiên) và ASan-tools in /data/asan/lib (lệnh gọi thứ hai). Các tệp thực thi từ bản dựng thứ hai sẽ ghi đè lên các tệp từ bản dựng đầu tiên. Các tệp thi hành được công cụ ASan có được một đường dẫn tìm kiếm thư viện khác bao gồm /data/asan/lib trước /system/lib thông qua việc sử dụng /system/bin/linker_asan trong PT_INTERP .

Hệ thống xây dựng chặn các thư mục đối tượng trung gian khi giá trị $SANITIZE_TARGET đã thay đổi. Điều này buộc phải xây dựng lại tất cả các mục tiêu trong khi vẫn bảo toàn các tệp nhị phân đã cài đặt trong /system/lib .

Một số mục tiêu không thể được tạo bằng ASan:

  • Các tệp thực thi được liên kết tĩnh
  • LOCAL_CLANG:=false
  • LOCAL_SANITIZE:=false không phải là ASan'd cho SANITIZE_TARGET=address

Các tệp thực thi như thế này bị bỏ qua trong bản dựng SANITIZE_TARGET và phiên bản từ lệnh gọi thực hiện đầu tiên được để trong /system/bin .

Các thư viện như thế này được xây dựng mà không có ASan. Chúng có thể chứa một số mã ASan từ các thư viện tĩnh mà chúng phụ thuộc vào.

Tài liệu hỗ trợ