向 勇 曹睿东 毛英明

1(清华大学计算机科学与技术系 北京 100084)2 (北京理工大学计算机学院 北京 100081)



基于QEMU的动态函数调用跟踪

向 勇1曹睿东1毛英明2

1(清华大学计算机科学与技术系 北京 100084)2(北京理工大学计算机学院 北京 100081)

(xyong@csnet4.cs.tsinghua.edu.cn)

函数调用一直是Linux内核分析研究领域的重点.获得函数调用信息主要有2种方法:静态分析和动态分析.动态跟踪方法可实时和准确地获取函数调用关系信息，在分析和调试软件程序时有极大的帮助作用.针对现有工具存在跟踪信息不全面、需要编译选项支持等不足，基于开源的QEMU模拟器，设计并实现了支持多种CPU平台的通用动态函数调用跟踪工具，可在x86_32，x86_64，ARM共3种体系架构上动态跟踪包括Linux内核启动过程在内的函数调用和返回信息.该工具在程序运行时截获调用和返回的指令，并记录相关信息，利用此种指令只会在QEMU翻译块的最后一条出现的性质，减少检查指令的数量，提高运行效率；可不依赖源代码，只依据函数符号表进行函数调用关系分析.实验结果表明:跟踪和分析结果与源代码行为一致，相比于S2E提升了分析性能和支持的CPU平台种类，且能更好地扩展至其他平台.

函数调用；动态跟踪；模拟器；多平台；Linux内核分析

软件由众多函数组织而成，以Linux内核代码为例，已包含了3万多个函数.研究和梳理函数之间的调用关系对软件的开发和测试有极大的帮助，可以为提高程序执行效率提供必要的支持[1]，在软件性能研究等方面也……