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C언어 기반 프로그램의 동적 메모리 접근 오류 테스트 자동화 도구 설계
조대완(Dae Wan Cho),오승욱(Seung Uk Oh),김현수(Hyeon Soo Kim) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.34 No.8
메모리 접근연산으로부터 발생되는 프로그램 오류는 C언어로 작성된 테스트 대상 프로그램에서 가장 빈번하게 발생하는 오류이다[1,2]. 기존연구를 통해 이런 문제점을 해결하기 위한 다양한 메모리 오류 자동검출 방법들이 제안되었다. 하지만 기존의 오류검출방법은 테스트 대상 프로그램에 가해지는 부가적인 오버헤드가 매우 크거나 검출할 수 있는 메모리 접근오류의 종류가 제한적이다. 또한 메모리 할당 함수의 내부구현에 의존성을 갖고 있기 때문에 플랫폼 간 이식성(portability)이 떨어지는 단점을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 새로운 메모리 접근오류 검출기법을 제안하고 테스트 자동화 도구를 설계하였다. Memory access errors are frequently occurred in computer programs written in C programming language [1,2]. Accordingly, a number of research works have suggested a wide variety of methods to detect such errors automatically. However, they have one or more of the following problems: inability to detect all memory errors, changing the memory allocation mechanism, and excessive performance overhead. To cope with these problems, in this paper we suggest a new and automated tool to detect dynamic memory access errors in C programs.
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C언어 기반 프로그램의 소스코드 분석을 이용한 메모리 접근오류 자동검출 기법
조대완,오승욱,김현수,Cho, Dae-Wan,Oh, Seung-Uk,Kim, Hyeon-Soo 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지D Vol.14 No.6
잘못된 메모리 접근으로부터 발생되는 오류는 C언어로 작성된 프로그램에서 가장 빈번하게 발생하는 오류이다. 이러한 오류를 자동으로 검출하기 위한 기존의 상용화 도구 및 연구결과는 수행시간에 테스트 대상 프로그램에 가해지는 부가적인 오버헤드가 매우 크거나 검출할 수 있는 메모리 접근오류의 종류가 제한적이다. 본 논문에서는 기존연구의 한계점을 개선한 새로운 메모리 접근오류 검출기법을 제안하고 실험을 통해 기존연구와의 비교분석을 수행하였다. 본 논문은 C언어 기반 프로그램의 소스코드 분석기법에 기반하고 있으며, 테스트 대상 프로그램에 할당된 동적 메모리 블록의 주소 범위에 대해 컬러링 기법을 적용한다. 본 논문에서 제안하는 오류검출기법은 기존의 바이너리 코드 분석기법에 비해 다양한 형태의 메모리 접근오류를 검출할 수 있으며, 테스트 대상 프로그램의 수행시간에 요구되는 메타데이터의 유지 및 갱신연산에 따른 공간 및 성능오버헤드가 기존의 소스코드 분석기법에 비해 개선되었다. 또한 본 논문에서 제안하는 기법은 테스트 대상 프로그램과 공유 라이브러리간의 호환성 문제를 일으키지 않으며, 메모리 할당함수의 내부 메커니즘을 변경하지 않는 특징을 갖고 있다. Memory access errors are frequently occurred in C programs. A number of tools and research works have been trying to detect the errors automatically. However, they have one or more of the following problems: inability to detect all memory errors, changing the memory allocation mechanism, incompatibility with libraries, and excessive performance overhead. In this paper, we suggest a new method to solve these problems, and then present a result of comparison to the previous research works through the experiments. Our approach consists of two phases. First is to transform source code at compile time through inserting instrumentation into the source code. And second is to detect memory errors at run time with a bitmap that maintains information about memory allocation. Our approach has improved the error detection abilities against the binary code analysis based ones by using the source code analysis technique, and enhanced performance in terms of both space and time, too. In addition, our approach has no problem with respect to compatibility with shared libraries as well as does not need to modify memory allocation mechanism.
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