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2021-04-28 14:53:54 1 举报AI智能生成
南大软件分析P2
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大纲/内容
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Compilers and Static Analyzers
编译过程
词法分析
语法分析
生成AST
语义分析和中间代码生成
生成Decorated AST、IR
代码优化
目标代码生成
静态分析针对的是IR
AST vs. IR
AST（抽象语法树）
IR（中间代码）
AST和IR的比较
AST
high-level and closed to grammar structure
和具体的编程语言相关
缺少控制流信息
IR
low-level and closed to machine code
独立于具体的编程语言
包括控制流信息
通常被视作静态分析的基础
IR: Three-Address Code (3AC)
指令的右侧最多只能有一个运算符
地址的类型
变量名
常量名
编译时产生的临时变量
每种类型的指令都有自己对应的3AC
常见的3AC形式
x = y bop z
bop：二进制算术或逻辑运算
x = uop y
uop：一元运算（减，取反，强制转换）
x = y
goto L
L：代表程序位置的标签
goto L：无条件跳转
if x goto L
if x rop y goto L
rop：关系运算符
if … goto L: 条件跳转
3AC in Real Static Analyzer: Soot
Soot是Java最流行的静态分析框架
Soot的 IR（3AC）是Jimple
Static Single Assignment (SSA)
每个定义都必须起一个新的名字
所有的赋值语句都要赋值给一个新的变量（临时变量）
SSA的优缺点
详见PPT
Basic Blocks (BB)
基本块（BB）是连续三地址指令的最大序列，其属性为
特点
只能在开头，即块中的第一条指令中进入
只能在末尾，即块中的最后一条指令退出
构建基本块的方法
Control Flow Graphs (CFG)
控制流分析：输入程序的3AC，输出程序的CFG
CFG是静态分析的基本结构
CFG的节点可以是一个单独的3地址指令，或者是（通常）一个基本块（BB）
从块A到块B有且仅有一条边
从块A的结尾到块B的开头、有条件或无条件的跳转
BB的predecessor（前驱节点）和successor（后继节点）
通常还会人为的再加上Entry和Exit节点
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