KLEE应用实例1

xiaoxiao2021-02-28  105



原文(http://klee.github.io/tutorials/testing-function/),这个实例用来引导你完成一个最简单的测试。

1 下面是一个待测试的函数,

int get_sign(int x) {  if (x == 0)    return 0;

  if (x < 0)    return -1;  else     return 1;}

这个函数就是根据输入的x,返回-1\0\1表示x的符号。

2 符号化输入

    为了利用KLEE测试这个函数,首先需要设置符号化输入,也就是把输入变量符号化。这里用到 klee_make_symbolic() 函数,该函数输入三个参数,分别是变量地址、变量大小、变量名(这个名可以自己随便取,就是用作标识)。之后设置一个main函数,调用klee-make-symbolic函数,再利用符号化的输入变量调用所要测试的函数get_sign。具体main函数的定义如下:

int main() {  int a;  klee_make_symbolic(&a, sizeof(a), "a");  return get_sign(a);}

3 编译程序生成LLVM bitcode

    KLEE的分析是基于LLVM bitcode的,所以首先需要用llvm-gcc编译c文件生成文件,命令如下:

    $ llvm-gcc --emit-llvm -c -g get_sign.c

    生成get_sign.o文件,-g参数用于在编译中加入debug信息,以便于产生源代码级别的程序信息。同时编译中不要使用优化设置的参数。

4 运行KLEE分析程序

    $ klee get_sign.o

    可以得到如下的输出:

    KLEE: output directory = "klee-out-0"

    KLEE: done: total instructions = 51    KLEE: done: completed paths = 3    KLEE: done: generated tests = 3

    从中可以看出,该测试函数有3条路径,并且为每一条路径都生成了一个测试例。KLEE执行输出信息都在文件klee-out-N中,不过最近一次的执行生成的目录由klee-last快捷方式指向。

    查看生成的文件:

    $ ls klee-last/    assembly.ll      run.istats       test000002.ktest    info             run.stats        test000003.ktest    messages.txt     test000001.ktest warnings.txt

5 KLEE生成的测试例查看

    扩展名为.ktest的都是生成的测试例,这个程序有三条path,所以三个测试例,这些文件都是二进制代码,可以用ktest-tool命令查看,具体如下:

    $ ktest-tool --write-ints klee-last/test000001.ktest     ktest file : 'klee-last/test000001.ktest'    args       : ['get_sign.o']    num objects: 1    object    0: name: 'a'    object    0: size: 4    object    0: data: 1

    $ ktest-tool --write-ints klee-last/test000002.ktest      ...    object    0: data: -2147483648

    $ ktest-tool --write-ints klee-last/test000003.ktest     ...    object    0: data: 0

    很明显的可以看到,每一个路径对应的输入变量值,分别是1,  -2147483648, 0。

6 利用测试例运行程序

    用生成的测试例作为输入运行程序,命令如下:

    $ export LD_LIBRARY_PATH=path-to-klee-root/Release+Asserts/lib/:$LD_LIBRARY_PATH

        #LD_LIBRARY_PATH中的path-to-klee-root需要用具体的路径代替,后面的也一样    $ gcc -L path-to-klee-root/Release+Asserts/lib/ get_sign.c -lkleeRuntest

        #gcc编译生成a.out,一个可执行程序,然后用下面的方式指定其输入为test000001.ktest。

    $ KTEST_FILE=klee-last/test000001.ktest ./a.out     $ echo $?

        #查看返回值    1    $ KTEST_FILE=klee-last/test000002.ktest ./a.out     $ echo $?

        #255实际上对应的是-1    255    $ KTEST_FILE=klee-last/test000003.ktest ./a.out    $ echo $?    0

2015-1-26: While running a.out, you can run ./a.out directly. klee will ask you input .ktest file.

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