Scudo — это динамический распределитель памяти в пользовательском режиме или распределитель кучи , разработанный для обеспечения устойчивости к уязвимостям, связанным с кучей (таким как переполнение буфера в куче , использование после освобождения и двойное освобождение ), сохраняя при этом производительность. Он предоставляет стандартные примитивы выделения и освобождения C (такие как malloc и free), а также примитивы C++ (такие как new и delete).
Scudo — это скорее средство смягчения последствий, чем полноценный детектор ошибок памяти, такой как AddressSanitizer (ASan) .
Начиная с выпуска Android 11, scudo используется для всего собственного кода (за исключением устройств с низким объемом памяти, где все еще используется jemalloc). Во время выполнения все собственные выделения и освобождения кучи обслуживаются Scudo для всех исполняемых файлов и их библиотечных зависимостей, и процесс прерывается, если в куче обнаруживается повреждение или подозрительное поведение.
Scudo имеет открытый исходный код и является частью проекта compiler-rt компании LLVM. Документация доступна по адресу https://llvm.org/docs/ScudoHardenedAllocator.html . Среда выполнения Scudo поставляется как часть набора инструментов Android, а в Soong и Make была добавлена поддержка, позволяющая легко включить распределитель в двоичном файле.
Вы можете включить или отключить дополнительное смягчение последствий в распределителе, используя параметры, описанные ниже.
Кастомизация
Некоторые параметры распределителя можно определить для каждого процесса несколькими способами:
- Статически: определите в программе функцию
__scudo_default_options
, которая возвращает строку параметров для анализа. Эта функция должна иметь следующий прототип:extern "C" const char *__scudo_default_options()
. - Динамически: используйте переменную среды
SCUDO_OPTIONS
содержащую строку параметров для анализа. Параметры, определенные таким образом, переопределяют любые определения, сделанные с помощью__scudo_default_options
.
Доступны следующие варианты.
Вариант | 64-битная версия по умолчанию | 32-битная версия по умолчанию | Описание |
---|---|---|---|
QuarantineSizeKb | 256 | 64 | Размер (в КБ) карантина, используемый для задержки фактического освобождения фрагментов. Более низкое значение может уменьшить использование памяти, но снизить эффективность смягчения последствий; отрицательное значение возвращает значения по умолчанию. Установка для этого параметра и ThreadLocalQuarantineSizeKb значения 0 полностью отключает карантин. |
QuarantineChunksUpToSize | 2048 | 512 | Размер (в байтах), до которого фрагменты могут быть помещены в карантин. |
ThreadLocalQuarantineSizeKb | 64 | 16 | Размер (в КБ) кэша каждого потока, используемого для разгрузки глобального карантина. Более низкое значение может снизить использование памяти, но может увеличить конфликты в глобальном карантине. Установка для этого параметра и QuarantineSizeKb значения 0 полностью отключает карантин. |
DeallocationTypeMismatch | false | false | Включает отчеты об ошибках при malloc/delete, new/free, new/delete[] |
DeleteSizeMismatch | true | true | Включает отчеты об ошибках при несоответствии размеров новых и удаленных файлов. |
ZeroContents | false | false | Включает нулевое содержимое чанка при выделении и освобождении. |
allocator_may_return_null | false | false | Указывает, что распределитель может возвращать значение null при возникновении устранимой ошибки вместо завершения процесса. |
hard_rss_limit_mb | 0 | 0 | Когда RSS процесса достигает этого предела, процесс завершается. |
soft_rss_limit_mb | 0 | 0 | Когда RSS процесса достигает этого предела, дальнейшие выделения терпят неудачу или возвращают null (в зависимости от значения allocator_may_return_null ), пока RSS не отключится, чтобы разрешить новые выделения. |
allocator_release_to_os_interval_ms | Н/Д | 5000 | Влияет только на 64-битный распределитель. Если установлено, пытается освободить неиспользуемую память ОС, но не чаще этого интервала (в миллисекундах). Если значение отрицательное, память не выделяется для ОС. |
abort_on_error | true | true | Если установлено, инструмент вызывает abort() вместо _exit() после печати сообщения об ошибке. |
Валидация
В настоящее время не существует тестов CTS специально для Scudo. Вместо этого убедитесь, что тесты CTS проходят с включенным Scudo или без него для данного двоичного файла, чтобы убедиться, что это не влияет на устройство.
Поиск неисправностей
Если обнаружена неустранимая проблема, распределитель отображает сообщение об ошибке в стандартном дескрипторе ошибки, а затем завершает процесс. Трассировки стека, которые приводят к завершению работы, добавляются в системный журнал. Вывод обычно начинается с Scudo ERROR:
за ним следует краткое описание проблемы вместе со всеми указателями.
Вот список текущих сообщений об ошибках и их потенциальных причин:
-
corrupted chunk header
: проверка контрольной суммы заголовка фрагмента не удалась. Вероятно, это связано с одной из двух причин: заголовок был перезаписан (частично или полностью) или указатель, переданный функции, не является фрагментом. -
race on chunk header
: два разных потока пытаются одновременно манипулировать одним и тем же заголовком. Обычно это является признаком состояния гонки или общего отсутствия блокировки при выполнении операций над этим фрагментом. -
invalid chunk state
: чанк не находится в ожидаемом состоянии для данной операции, например, он не выделяется при попытке освободить его или не помещается в карантин при попытке его перезапустить. Двойное освобождение является типичной причиной этой ошибки. -
misaligned pointer
: строго соблюдаются основные требования к выравниванию: 8 байтов на 32-битных платформах и 16 байтов на 64-битных платформах. Если указатель, переданный нашим функциям, не соответствует им, указатель, переданный одной из функций, не выровнен. -
allocation type mismatch
: если эта опция включена, функция освобождения, вызываемая для фрагмента, должна соответствовать типу функции, которая была вызвана для его выделения. Этот тип несоответствия может привести к проблемам безопасности. -
invalid sized delete
: если используется оператор удаления размера C++14 и включена необязательная проверка, возникает несоответствие между размером, переданным при освобождении фрагмента, и размером, запрошенным при его выделении. Обычно это проблема компилятора или путаница типов освобождаемого объекта. -
RSS limit exhausted
: превышено максимальное значение RSS, указанное дополнительно.
Если вы отлаживаете сбой в самой ОС, вы можете использовать сборку ОС HWASan . Если вы устраняете сбой в приложении, вы также можете использовать сборку приложения HWASan .