过程间指针分析算法的改进

指针分析对于使用C语言编制程序的数据流分析有着重要的意义。该文介绍指针问题的复杂度、指针分析算法的分类以及指针分析算法的现状,并采用Atkinson提出的基于函数类型过滤得到较为精确的函数调用图的思想,改进刘强提出的上下文敏感的过程间指针分析算法,在对使用函数指针进行函数调用时,使用函数原型过滤限制在函数调用处的函数指针的指向集,提高指针分析的精确度。     

基于静态分析的函数调用关系研究

为了帮助研发人员理解复杂系统的架构,通过对源码进行静态分析,在此基础之上,重点对函数调用关系进行研究,并且基于开源编译器ncc实现了函数调用关系的解析.实验结果表明该方法可以有效地获取函数的调用关系且准确地解析钩子函数对应的回调函数.     

基于CFG的函数调用关系静态分析方法

函数调用关系能够反映软件系统中函数间的依赖关系,完整的函数调用关系可以更好地辅助程序验证和死锁分析,提升验证和分析的完备性.现有静态分析函数调用关系的方法不能准确分析函数指针和虚函数的调用,影响了其分析结果的准确性.针对这一问题本文提出了一种基于控制流图(Control Flow Graph, CFG)的函数调用关系静态分析方法,该方法首先使用GCC插件静态获取源代码中的类型和函数CFG等信息并构建分析路径,然后采用本文提出的模拟仿真算法分析程序中的语句,并解析函数指针和虚函数的调用,最后基于分析结果生成完整的函数调用关系.实验结果表明,该方法能够很好地支持对函数指针和虚函数的处理,提升了分析结果的准确性.     

采用图示分析法剖析C语言函数参数传递规律

C语言函数调用时,函数实参与形参之间是如何进行参数传递以及它们的值如何发生变化。各种类型的数据作为函数参数,函数参数传递的过程与规律也不尽相同。本文以局部变量的概念为基础,采用内存图示分析法,剖析了三种情况下C语言函数参数传递的过程以及函数实参和形参值的变化过程。     

加工番茄早疫病高光谱遥感识别研究

为了快速监测加工番茄早疫病发病率和加工番茄的产量和质量,防止病虫害的扩大,该文基于高光谱遥感数据和田间早疫病调查数据,以新疆天山北坡典型加工番茄种植区为研究区,分析加工番茄早疫病的病叶光谱响应特征,寻找早疫病的敏感波段,再利用遗传算法优化支持向量机的惩罚参数c和核函数参数g,对不同病害严重度的病叶进行识别。结果表明:不同病害严重度加工番茄早疫病病叶的敏感波段为628nm~643nm和689nm~692nm;遗传优化算法得出支持向量机最佳惩罚参数c为0.129,核函数参数g为3.479;分别利用多项式核、径向基核函数、Sigmoid核进行分类训练和测试,最佳分类模型为径向基核函数模型,训练准确率为84.615%,预测准确率为80.681%,高于默认参数c和g的支持向量机模型。说明通过遗传算法优化支持向量机的识别方法具有更高的精度,支持向量机为多波段协同识别病害严重度提供了新的思路。     

二进制代码中函数混淆调用的识别

函数调用相关信息识别是二进制代码静态分析的基础,也是恶意代码分析的重要线索。二进制代码混淆技术通过对函数调用指令call、参数传递过程和调用返回过程的混淆来隐藏代码中函数的信息。这大大增加了程序逆向分析的难度,此技术被广泛应用在变形和多态病毒中,使其逃脱杀毒软件的查杀。论文给出了一种静态分析方法,引入了抽象栈图的概念,给出了其构造算法,利用它能够有效识别出代码中对函数调用的混淆。     

基于符号执行的Android原生代码控制流图提取方法

提出了一种基于符号执行的控制流图提取方法,该方法为原生库中的函数提供了符号执行环境,对JNI 函数调用进行模拟,用约束求解器对符号进行求解。实现了控制流图提取原型系统 CFGNative。实验结果表明,CFGNative可准确识别样例中所有的JNI函数调用和原生方法,并能够在可接受的时间内达到较高的代码覆盖率。     

基于有限状态机的C++重载唯一性确定

重载是面向对象技术中的重要特性,由于它在程序中的普遍使用,在使用基于函数调用的路径覆盖方法对程序进行测试时,会出现很多冗余函数路径,浪费测试资源和时间。针对这一问题,提出了一种基于状态机的重载唯一性确定方法。依据面向对象特点,分析提取出函数所有调用信息,将提取到的函数原型与函数调用点在状态机上进行迭代比对,确定每个调用点唯一对应的函数原型。实验表明,该方法针对程序代码中的重载函数调用点,能确定与之唯一对应的函数,有效剔除重载导致的冗余函数路径,提高测试效率。     

Dynamips中MIPS CPU仿真技术初探

Dynamips作为一款Cisco路由模拟器,为了能在普通PC上运行其IOS,需要在X86体系上模拟Cisco路由器的MIPS体系结构,文章通过分析Dynamips源代码和MIPS CPU的基本原理,研究了MIPS CPU在X86环境下的仿真原理与方法,从指令集、寄存器、内存寻址几个方面详细讲解了仿真的实现,最后介绍了系统的引导。文章为Cisco网络实验教学软件的实现奠定了基础,同时也为类似的仿真实现提供了理论依据和技术参考。     

带控制流的静态函数调用分析方法

提出一种带有控制流的静态函数调用分析的方法,通过建立模型,对源程序进行静态分析,得到程序中的控制流信息和函数调用信息。和已有的静态函数调用关系图分析工具calltree和Source Insight相比,该方法生成的函数调用流图不仅能展现函数间的调用次序,还可以了解程序设计的逻辑复杂度,有助于代码阅读和分析人员更快更好地理解程序结构以及设计流程,并为分析程序控制条件、设计路径覆盖测试用例和进行程序优化奠定基础。     

基于控制流的软件设计与实现一致性分析方法

针对目前软件设计与实现一致性检测方法需要大量模板集,难以一般化的问题,提出一种基于控制流的软件设计与实现一致性分析方法。首先,将设计文档伪代码和程序源代码转换为具有相同特征的中间表示,从中间表示中分别提取设计特征和实现特征,特征包括能反映系统结构的函数调用关系和能反映函数内部结构的控制流信息;然后,根据设计特征和实现特征分别建立设计特征模型和实现特征模型;最后,通过计算特征相似度来度量特征模型的相似度,进而获取一致性检测结果。实验结果表明,所提方法在软件实现的函数调用关系与设计不一致时,能够正确检测不一致函数调用关系;而在软件实现的函数调用关系与设计一致时,能够正确检测函数内部结构的不一致情况,准确度达到了92.85%。该方法可以有效获取一致性检测结果,不需要模板集,具有更优越的一般性。     

FILESPPA: Fast Instruction Level Embedded System Power and Performance Analyzer

In the low power embedded systems design, it is important to analyze and optimize both the hardware and the software components of the system. The power consumption evaluation of the embedded systems is very slow procedure using the instruction-level power models into the simulator. Moreover, a huge number of simulations are needed to explore the power consumption in the instruction memory hierarchy to find the best cache parameters of each hierarchy’s level. In this paper we present a methodology which is aiming to estimate the system power consumption in short time, without simulation. The proposed methodology is based on the fast instruction analysis using instruction level power models, cache memory and memory power models. Based on the proposed methodology a software tool was developed named FILESPPA in order to automate the methodology’s steps for the MIPS processor architectures. The experimental results show the efficiency of the proposed methodology and tool in term of estimation accuracy, reducing the system power estimation time of the simulation technique.     

MIPS32指令集兼容的CPU模拟器设计

描述一个与MIPS32指令集兼容的CPU模拟器设计方案,该方案用C语言描述处理器的硬件行为,模拟CPU指令的执行过程,实现MIPS32除浮点运算指令以外的所有指令,有大小可配的主存储器、指令和数据统一的二相关高速缓存Cache,内置类型可配的分支预测器和ELF文件解析器,并给出设计的应用实例。     

基于语义冲突的硬编码后门检测方法

路由器安全问题主要聚焦于内存型漏洞的挖掘与利用，对后门的检测与发现的研究较少。硬编码后门是较常见的后门之一，设置简单方便，仅仅需要少量代码就能实现，然而却难以被发现，往往造成严重的危害和损失。硬编码后门的触发过程离不开字符串比较函数，因此硬编码后门的检测借助于字符串比较函数，主要分为静态分析方法和符号执行方法。前者自动化程度较高，但存在较高的误报率，检测效果不佳；后者准确率高，但无法自动化大规模检测固件，面临着路径爆炸甚至无法约束求解的问题。针对上述问题，在静态分析的基础上，结合污点分析的思想，提出了基于语义冲突的硬编码后门检测方法——Stect。Stect从常用的字符串比较函数出发，结合MIPS和ARM体系结构的特点，利用函数调用关系、控制流图和分支选择依赖的字符串，提取出具有相同起点和终点的路径集合，如果验证成功的路径集合中的字符串具有语义冲突，则判定路由器固件中存在硬编码后门。为了评估 Stect 对路由器硬编码后门的检测效果，对收集的1 074个设备固件进行了测试，并与其他的后门检测方法进行了对比。实验结果表明，相比现有的后门检测方法Costin和Stringer，Stect具有更好的检测效果：从数据集中成功检测出8个固件后门口令，召回率达到88.89%。     

基于控制流的软件设计与实现一致性分析方法

针对目前软件设计与实现一致性检测方法需要大量模板集，难以一般化的问题，提出一种基于控制流的软件设计与实现一致性分析方法。首先，将设计文档伪代码和程序源代码转换为具有相同特征的中间表示，从中间表示中分别提取设计特征和实现特征，特征包括能反映系统结构的函数调用关系和能反映函数内部结构的控制流信息；然后，根据设计特征和实现特征分别建立设计特征模型和实现特征模型；最后，通过计算特征相似度来度量特征模型的相似度，进而获取一致性检测结果。实验结果表明，所提方法在软件实现的函数调用关系与设计不一致时，能够正确检测不一致函数调用关系；而在软件实现的函数调用关系与设计一致时，能够正确检测函数内部结构的不一致情况，准确度达到了92.85%。该方法可以有效获取一致性检测结果，不需要模板集，具有更优越的一般性。     

基于MIPS指令集的超标量和超长指令字混合架构处理器设计

针对嵌入式和移动设备对处理器高性能低功耗日趋强烈的要求,提出一种基于MIPS指令集的顺序超标量和超长指令字混合架构处理器设计方案,便于以同构多核架构代替目前业界普遍采用的CPU与DSP异构结构,降低功耗面积,同时以VLIW模式获得较好的DSP性能。在PD（Processor Designer）平台下以LISA语言建立处理器的周期精度软件模拟器,通用性能和DSP性能分别由dhrystone、coremark基准测试程序及EEMBC的telecom测试程序进行验证。测试结果表明该设计以较低的硬件开销通过混合架构获得较高的数字信号处理性能,在高性能低功耗的处理器应用场景中拥有良好的适用性。     

一种系统化流水线控制方法

本文研究设计了一种系统化流水线控制方法及其递推理论公式。基于该方法,在0.18um CMOS工艺条件下,实现系统时钟为200MHz的兼容于ARMv4指令集微处理器,指令执行效率最低为150 MIPS。每一级流水线本质为本级流水线是否保存指令执行结果、本级流水线指令是否执行下一级流水线、是否自锁执行本级流水线。根据这一本质,只需单独考虑每一类指令的执行过程,而无需考虑指令之间的复杂关系,使系统设计简单化,其优点在于对流水线深度不敏感,控制结构类似,适合于高深度、最优深度流水线设计,解决流水线控制逻辑的设计难度,提高微处理器指令执行效率。     

MIPS64指令集模拟器动态编译技术研究

嵌入式开发对指令集模拟器模拟速度的要求越来越高.提出了一种新的细化的动态翻译技术,基本思路是指令集的每条指令被翻译成一条语义函数,通过特定的指针指向符合条件的语义函数,这样,即使执行条件发生改变时也能调用上次编译的结果,从而使模拟速度显著提高,MIPS64指令集模拟器的测试结果给以了验证.     

MIPS64指令集模拟器的建模与实现方法

用软件编程的方法介绍一个与MIPS32/64指令集兼容的指令集模拟器的建模与实现过程。该方案用C++来描述处理器的硬件行为,通过在编译时选择不同的选项分别实现对MIPS32和MIPS64指令集构架的嵌入式处理器的模拟,实现除浮点数以外的所有指令的译码和执行。该方案的主要好处是代码可重用,指令扩展性能好,可以同时兼容MIPS32和MIPS64指令集的模拟。     

一种时钟级处理器模拟器的快速开发方法

基于功能级处理器模拟器,采用时序制导的方法,提出了一种时钟级处理器模拟器的快速开发方法。该方法对指令的模拟引入流水线,依靠流水线的时序推动功能模块的运行,如ALU、Co-processor、MMU、TLB等。给出了RISC/MIPS流水线的设计方法,并进一步阐述了如何将流水线和处理器功能级模拟单元的耦合起来,构成时钟级模拟的整体框架。基于此框架,开发了ClkSim模拟器。经过SPEC CPU 2000的对比测试,ClkSim拥有较高的模拟性能和精度。