使用LLVM检测C / C ++代码

我想写一个LLVM传递来检测每个内存访问。 这是我想要做的。

给定任何C / C ++程序（如下面给出的那样），我试图在每次读取/写入/写入内存的指令之前和之后插入对某些函数的调用。 例如，考虑下面的C ++程序（Account.cpp）

#include  class Account { int balance; public: Account(int b) { balance = b; } ~Account(){ } int read() { int r; r = balance; return r; } void deposit(int n) { balance = balance + n; } void withdraw(int n) { int r = read(); balance = r - n; } }; int main () { Account* a = new Account(10); a->deposit(1); a->withdraw(2); delete a; } 

所以在仪器之后我的程序应该是这样的：

 #include  class Account { int balance; public: Account(int b) { balance = b; } ~Account(){ } int read() { int r; foo(); r = balance; foo(); return r; } void deposit(int n) { foo(); balance = balance + n; foo(); } void withdraw(int n) { foo(); int r = read(); foo(); foo(); balance = r - n; foo(); } }; int main () { Account* a = new Account(10); a->deposit(1); a->withdraw(2); delete a; } 

其中foo（）可以是任何函数，比如获取当前系统时间或递增计数器……等等。

请给我举例（源代码，教程等）以及如何运行它的步骤。 我已经阅读了关于如何在http://llvm.org/docs/WritingAnLLVMPass.html上提供LLVM Pass的教程，但是无法弄清楚如何为上述问题写一个传递。

Answer 1

尝试这样的事情:(你需要填写空白并使迭代器循环工作，尽管插入了项目）

 class ThePass : public llvm::BasicBlockPass { public: ThePass() : BasicBlockPass() {} virtual bool runOnBasicBlock(llvm::BasicBlock &bb); }; bool ThePass::runOnBasicBlock(BasicBlock &bb) { bool retval = false; for (BasicBlock::iterator bbit = bb.begin(), bbie = bb.end(); bbit != bbie; ++bbit) { // Make loop work given updates Instruction *i = bbit; CallInst * beforeCall = // INSERT THIS beforeCall->insertBefore(i); if (!i->isTerminator()) { CallInst * afterCall = // INSERT THIS afterCall->insertAfter(i); } } return retval; } 

希望这可以帮助！

Answer 2

我对LLVM不太熟悉，但我对GCC（及其插件机制）更熟悉，因为我是GCC MELT的主要作者（扩展GCC的高级域特定语言，顺便说一下你可以用于你的问题）。 因此，我将尝试回答一般性问题。

您应该首先知道为什么要调整编译器（或静态分析器）。 这是一个有价值的目标，但它确实有缺点（特别是，在您的C ++程序中重新定义一些运算符或其他构造）。

扩展编译器（无论是GCC还是LLVM或其他东西）的要点是你很可能应该处理它的所有内部表示（你可能不能跳过它的一部分，除非你有一个非常狭窄的定义问题）。 对于GCC来说，它意味着处理100多种Tree-s和近20种Gimple-s：在GCC中端，tree-s代表操作数和声明，gimple -s代表指令。 这种方法的优点是，一旦完成，您的扩展应该能够处理编译器可接受的任何软件。 缺点是编译器的内部表示的复杂性（这可以通过编译器接受的C＆C ++源语言的定义的复杂性，以及它们产生的目标机器代码的复杂性以及通过增加的距离来解释。源语言和目标语言之间）。

因此，攻击一般编译器（无论是GCC还是LLVM），还是静态分析器（如Frama-C），是一项相当大的任务（超过一个月的工作，而不是几天）。 要只处理像你所展示的微小的C ++程序，它是不值得的。 但是，如果你明白处理大型源代码软件库，那绝对值得努力。

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