ARM仿真平台上Linux2.6内核运行自动跟踪与分析的研究

摘要

嵌入式系统在人们的生活中随处可见,但由于嵌入式系统的特点,使得在嵌入式操作系统的裁剪或移植过程中面临着许多困难。本文主要研究了一种在仿真平台上对Linux内核运行进行自动跟踪与分析的方法,可以对操作系统内核代码进行测试、分析与验证,可以作为操作系统裁剪或移植过程中的一个辅助工具。
　　 首先,本文介绍了行为分析的概念及特点,并分析了它在信息安全等领域中的应用方法。分析了仿真平台的特点以及它与传统硬件平台相比在进行系统分析和软件跟踪时存在的优势。结合行为分析的特点和仿真平台的特点,提出了一种基于行为分析的仿真平台上Linux内核运行的跟踪机制。针对本文的应用环境定义了行为跟踪的粒度,包括粗粒度跟踪与细粒度跟踪。粗粒度跟踪是从函数级层次跟踪被监测函数序列的运行轨迹,它记录了每一个被监测函数执行时的状态以及被监测函数的调用序列。细粒度跟踪是从指令级层次跟踪被监测函数的运行轨迹,它记录了被监测函数执行时每条指令的地址。对两种跟踪方式的算法进行了详细描述;其次,简单介绍了ARM微处理器的特点以及ARM函数调用标准。在ARM仿真平台上,实现了粗粒度跟踪与细粗粒度跟踪的算法;最后,分析了在Linux2.6内核中进程创建、进程调度以及程序加载的实现原理,在此基础上设计了测试用例,对基于行为分析的仿真平台上Linux内核运行自动跟踪与分析的方法进行了验证。