[发明专利]一种高效且高可用的空间内存错误检测方法

权利要求书

1.一种高效且高可用的空间内存错误检测方法，包括以下步骤：

1）对程序进行静态污点分析，标记污点指针；

2）对程序进行编译生成中间代码，并构建内存影子空间；

3）分析程序的中间代码，创建所述污点指针的base和bound边界信息，并存储到所述内存影子空间；

4）分析所述中间代码的指针运算、数组索引和指针赋值三种指令，将参与运算的被标记为污点指针的原始指针的边界信息拷贝到运算后得到的结果指针对应的内存影子空间；

5）对程序中使用污点指针进行写内存的指令进行指针边界检测，根据污点指针的base和bound边界信息确定的内存边界检测出空间内存错误。

2.如权利要求1所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤1）中，标记污点指针又包括以下步骤：

1-1）将程序调用的外部库函数返回和修改的数据标记为污点，其中“数据”包括指针类型数据和非指针类型数据；

1-2）对程序进行数据流分析，传播污点标记；

1-3）对程序进行指针别名分析，将与上述污点指针是别名关系的指针标记为污点。

3.如权利要求2所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤1-1）中，还包括将程序所接受的用户输入的参数值标记为污点。

4.如权利要求3所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤1-1）中所述的外部库函数包括从文件中读取数据的库函数和从网络中接收数据的库函数，所述的用户输入的参数值是指程序的命令行参数。

5.如权利要求2所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤1-2）中所述的数据流分析是程序间的数据流分析，步骤1-3）中所述的指针别名分析是指程序间的指针别名分析。

6.如权利要求1所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤2）中所述的内存影子空间是通过分析中间代码找到main函数，在main函数的第一条指令之前，插入调用mmap()库函数的指令，在虚拟内存中创建的一块内存区域，操作系统会为该内存区域按需分配实际的物理内存。

7.如权利要求1所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤3）中所述的指针的base和bound边界信息，是指指针指向的内存对象的地址边界，包括base地址和bound地址，所述base地址表示访问一个内存对象所允许使用的最低地址，所述bound地址表示访问一个内存对象所允许使用的最高地址。

8.如权利要求1所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤5）中所述的进行指针边界检测，是将指针和指针访问的内存大小与指针的base和bound边界信息进行比较，如果用ptr表示该指针，size表示指针访问的内存大小，如果ptr<base或者ptr+size>bound，那么就说明该指针访问内存时出现错误。

9.如权利要求1所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤5）中当检测到空间内存错误时，通过开启程序的可用性功能，在程序中插入代码，忽略会导致内存错误的指令，继续执行下一条指令，提高程序的可用性；通过关闭程序的可用性功能，在程序中插入代码，终止程序的执行。

10.如权利要求1所述的空间内存错误检测方法，其特征在于，步骤5）中所述的输出指针越界的相关信息，是指在检测到指针访问内存出现错误时，向用户输出指针值，指针指向的内存对象的边界信息。