Google a publié GWPSan, un outil pour détecter les erreurs à l'exécution des applications.

Google a publié les codes sources de l'outil GWPSan, conçu pour détecter les erreurs lors de l'exécution d'applications compilées pour les architectures x86-64 et ARM64. GWPSan se présente sous la forme d'une bibliothèque partagée, qui est liée au démarrage de l'application à l'aide de LD_PRELOAD et utilise les mécanismes de pause (PERF_TYPE_BREAKPOINT) et d'échantillonnage des processus disponibles dans le noyau Linux pour analyser l'exécution du programme. Le code est écrit en C++ et est distribué sous la licence Apache 2.0.

GWPSan est conçu comme un cadre modulaire, prenant en charge l'ajout de modules mettant en œuvre des détecteurs de différentes classes d'erreurs. GWPSan effectue une analyse dynamique, activée via des gestionnaires de signaux, ce qui permet d'éviter toute modification du code binaire de l'application. Pour que la plupart des détecteurs fonctionnent efficacement, la compilation de l'application doit être réalisée avec des drapeaux spécifiques du compilateur, ajoutant les métadonnées nécessaires. Au minimum, Clang 18 et un noyau Linux 6.4 sont nécessaires.

Actuellement, trois détecteurs sont disponibles :

• UAR (Use-after-return) — détecte les erreurs causées par l'utilisation d'un objet sur la pile après la sortie de la fonction dans laquelle cet objet a été défini. La protection est organisée par l'interception des points d'entrée et de sortie de la fonction — à l'entrée, la pile est remplacée par une copie pour utilisation durant l'exécution de la fonction, et à la sortie, l'ancien état de la pile est restauré.
• TSan (Thread Sanitizer) — identifie les conditions de concurrence entre les threads (Data-race), qui se produisent lorsque différents threads exécutés simultanément peuvent lire ou modifier des zones de mémoire partagées sans utiliser de primitives pour synchroniser leurs opérations. La protection repose sur l'utilisation de points d'arrêt matériels, attachés aux zones de mémoire partagées. Un gestionnaire déclenché suspend temporairement l'exécution du thread lors de l'accès à la mémoire et, pendant cette suspension, vérifie si un point d'arrêt a été déclenché pour un autre thread.
• LMSan (Lightweight Memory Sanitizer) — détecte l'utilisation de données non initialisées en mémoire. Le détecteur est marqué comme expérimental et n'est pas recommandé pour un usage général.

GWPSan analyse le code exécutable d'un programme en utilisant le framework DynamoRIO pour décoder le code machine en instructions abstraites ISA, qui sont ensuite exécutées à l'aide d'une émulation. Des signaux périodiques d'une minuterie appellent un gestionnaire unifié, qui exécute une portion déterminée d'instructions pour le flux analysé à chaque appel. En cas de détection de l'exécution de certaines instructions, un détecteur de problèmes spécifique aux instructions est déclenché ; par exemple, pour les instructions accédant à la mémoire, un détecteur d'états de concurrence est activé.

Source : opennet.ru