c程序形状并行化的分析

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1、万方数据UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreetheParallelAnalysisofShaofCProqram1●一Author’SName：XianfeiShenSpeciality：ComputerSoftwareandTheorySupervisor：Prof．ZhongShaoFinishedtime：Apr22m，2015万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作

2、所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论

3、文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。／囱公开口保密——年作者签名：导师签名：嫩(氐邙弋)签字日期：丝．15：笪：17签字日期：如![：立。王夕万方数据摘要C语言作为一门主流的编程语言，在操作系统、编译器、嵌入式软件等领域得到广泛使用，这些领域的软件的安全性问题直接影响整个软件领域的安全。与其他语言相比，C语言具有指针、动态存储分配、无数组越界动态检查等语言特性，导致C程序容易出现空指针脱引用、内存泄漏、缓冲区溢出等诸多内存安全漏洞。目前学术界和工业界都非常关注C程序的安全性问题，并提出了多种可以增强C程序的安全性方

4、法如：程序验证、动态分析、静态分析等。本文工作基于我们实验室研发的一个C程序形状的静态分析工具原型ShapeChecker，它主要用来分析C程序内存方面的错误。本文主要讨论该工具中分析的并行化设计与实现，主要的贡献在于：第一，在ShapcChecker中设计实现了符号执行调度算法。ShapeChecker从函数与路径两个层次上分析程序，需要有相应的调度算法去选择可分析的函数和路径，再由符号执行引擎去分析这些函数和路径。第二，在ShapeChecker中设计实现了函数层次和路径层次上的并行化分析。在ShapeChecker中，函数层

5、次和路径层次是两个可以采用并行化技术的分析层次，在这两个层次上进行并行化，可以提升ShapeChecker的分析性能。第三，参与实现了ShapeChecker原型系统。原型系统支持对单链表、双链表、树等形状的分析，主要寻找C程序中与内存相关的错误。目前系统可以分析规模在万行左右的C程序，可以找出代码中空指针脱引用、缓冲区溢出、内存泄露等错误。并行化分析技术可以提升分析工具的分析性能，增强工具的可伸缩性，使工具可以分析更大规模的程序。关键词：符号执行静态分析并行化分析可伸缩性万方数据摘要万方数据AbstractAsamainstre

6、amprogramminglanguage，Clanguagehasbeenwidelyusedinthefieldsofoperatingsystem，compiler,embeddedsystem，etc．Thesoftware’Ssafetyofthesefieldsdirectlyinfluencethesecurityofwholesoftwarefield．Comparedtootherprogramminglanguages，Clanguagesupportspointersanddynamicmemoryalloc

7、ation，andnoboundarycheck．ThesefeatureseasilyleadtolotsofbugsanderrorsrelatedtomemorysafetyinCprograms，suchasnullpointerdereference，memoryleaks，bufferoverflowsandSOon．CurrentlyacademicandindustrialcommunitiesareheavilyconcernedaboutthesafetyofCprogramsandpresentsomemet

8、hodstoimproveCprograms’safetysuchastesting，programverification，dynamicanalysisandstaticanalysis．Theworkisbasedonaprototypesy