一种获取Linux内核中数据结构偏移的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114281338A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111413438.9(22)申请日2021.11.25(71)申请人中国科学院信息工程研究所地址100093北京市海淀区闵庄路甲89号(72)发明人张禹邹燕燕孙俭钟楠宇刘宝旭霍玮(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理有限公司11200代理人司立彬(51)Int.Cl.G06F8/41(2018.01)G06F9/455(2006.01)G06F12/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种获取Linux内核中数据结构偏移的方法和装置(57)摘要本发明公开了一种获取Linux内核中数据结构偏移的方法和装置。本方法为：对于给定的包含目标Linux内核文件的N个Linux源代码版本，对每一版本的所有函数进行静态源代码分析，获取所有包含指定结构体S的指定域f的引用并且不是显式声明为内联函数的函数，并计算每一所述函数关于所述指定结构体S和所述指定域f的特征，生成一函数列表；然后依据函数声明求取N个函数列表的交集，生成跨版本的通用函数列表；然后将复杂性最低的稳定函数的部分特征作为引用向量；利用所述引用向量对目标内核文件进行分析，获得引用向量对应的函数的汇编代码中对于初始结构体S的所有域引用；依据所述引用向量中的特征获得对应的域引用确定偏移量。CN114281338ACN114281338A权利要求书1/2页1.一种获取Linux内核中数据结构偏移的方法，其步骤包括：1)获取N个Linux源代码版本，其中包含目标Linux内核文件的Linux源代码版本；2)对于每一所述Linux源代码版本的所有函数进行静态源代码分析，获取所有包含指定结构体S的指定域f的引用并且不是显式声明为内联函数inline的函数，并计算每一所述函数关于所述指定结构体S和所述指定域f的特征，生成对应Linux源代码版本的函数列表；所述函数列表中包括若干个所述函数及其对应的特征；3)根据该N个Linux源代码版本所对应的函数列表，依据函数声明求取N个所述函数列表的交集，生成跨版本的通用函数列表；4)根据所述通用函数列表中的每个函数对应的特征，确定所述函数是否为稳定函数；5)计算每个所述稳定函数对于所述指定域f的引用的复杂性；将复杂性最低的稳定函数的部分特征作为引用向量；6)利用所述引用向量对所述目标Linux内核文件进行静态二进制分析，确定所述目标Linux内核中所述引用向量对应的函数，获取该函数的汇编代码；7)根据所述汇编代码建立数据流图；8)根据所述引用向量确定初始结构体所在的寄存器作为源，以此源开始进行前向切片，获取初始结构体影响到的所有语句；9)对前向切片的结果进行分析，获得所述汇编代码中对于指定结构体S的所有域引用；然后依据所述引用向量中的特征获得对应的域引用确定所述目标Linux内核中所述指定结构体S的指定域f在内核中的偏移量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征包括S_order：指定结构体S作为函数的参数的顺序；S_ref：指定结构体S在函数中全部的域引用次数；S_inline：函数中指定结构体S作为参数的内联函数的调用数量；S_macro：函数中指定结构体S作为参数的宏定义数量；f_order：指定域f在指定结构体S的全部域引用的顺序；scale：函数的大小。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述函数是否为稳定函数的方法为：通过对比每个版本Linux中同一函数的特征f_order,S_order,S_inline和S_macro的取值是否相同，如果相同则所述函数为稳定函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据公式scale*f_order*(S_ref+S_inline+S_macro)计算每个所述稳定函数对于所述指定域f的引用的复杂性。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述稳定函数的部分特征包括函数名、S_order,S_ref和f_order。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述引用向量中的S_order成员获得初始结构体：如果S_order不为0，则根据所述引用向量的S_order定位初始结构体所在的寄存器；如果S_order为0，则结合源代码中的代码模式定位到初始结构体所在的寄存器。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤9)中，对前向切片的结果进行分析，将初始结构体指针存在加一个立即数操作的，视为一次域引用，从而获得所述汇编代码中对于初始结构体的所有域引用；然后根据所述引用向量中的特征f_order提取对应的域引用，2CN114281338A权利要求书2/2页获得所述目标Linux内核中所述