Syzkaller 安装

先安装软件

sudo apt-get install debootstrap
sudo apt install qemu-kvm
sudo apt-get install subversion
sudo apt-get install git
sudo apt-get install make
sudo apt-get install qemu
sudo apt install libssl-dev libelf-dev
sudo apt-get install flex bison libc6-dev libc6-dev-i386 linux-libc-dev linux-libc-dev:i386 libgmp3-dev libmpfr-dev libmpc-dev
apt-get install g++
apt-get install build-essential
apt install gcc

安装go

add-apt-repository ppa:longsleep/golang-backports
apt-get update
sudo apt-get install golang-go
//go的版本为1.19

然后设置goproxy

go env -w GOPROXY=https://mirrors.aliyun.com/goproxy/,direct

然后go get源代码

go get -u -d github.com/google/syzkaller/prog

进入后进行编译

发现报错，

dmesg | egrep -i -B100 'killed process'
执行命令 发现 OOM-Killer

重新分配，16G，编译成功

当然也可以 建立swap分区

https://studygolang.com/articles/11781?fr=sidebar

编译完成

文件系统

我们新建一个 image文件夹，下载create-image.sh 但是

https://raw.githubusercontent.com/google/syzkaller/master/tools/create-image.sh

网络问题，我们手动下载

# 安装debootstrap
sudo apt install debootstrap
# 下载脚本
wget https://raw.githubusercontent.com/google/syzkaller/master/tools/create-image.sh -O create-image.sh
# 添加可执行权限
chmod +x create-image.sh
# 使用清华源，不然慢死了
sed -i -e 's~sudo debootstrap .*~\0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/~' create-image.sh
# 制作镜像，1024MB
./create-image.sh -s 1024

执行会有报错

由于windows系统下换行符为 \r\n，linux下换行符为 \n，所以导致在windows下编写的文件会比linux下多回车符号 \r。
只需要去掉多余的 \r 回车符 即可。操作办法可以用sed命令进行全局替换
sed 's/\r//' -i gen_cert.sh

内核

https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel

手动下载 或者wget

# 先采用默认配置
make defconfig
# 启用kvm
make kvmconfig
# Syzkaller需要启用一些调试功能
echo '
CONFIG_KCOV=y
CONFIG_DEBUG_INFO=y
CONFIG_KASAN=y
CONFIG_KASAN_INLINE=y
CONFIG_CONFIGFS_FS=y
CONFIG_SECURITYFS=y' >> .config
# 再次对新引入的配置采用默认值
make olddefconfig

使用qemu进入测试，成功

root 密码空

qemu-system-x86_64 -m 1G \-enable-kvm \-drive file=/home/test/go/src/github.com/google/syzkaller/image/stretch.img,format=raw \-kernel ./linux-4.4.146/arch/x86/boot/bzImage \-append root=/dev/sda

我们在syzkaller 中生成我们的cfg文件

{"target": "linux/amd64","http": "0.0.0.0:8080","workdir": "/home/test/go/src/github.com/google/syzkaller/bin/workdir","kernel_obj": "/home/test/桌面/cheche/kernel/linux-4.4.146/","image": "../image/stretch.img","sshkey": "../image/stretch.id_rsa","syzkaller": "/home/test/go/src/github.com/google/syzkaller","enable_syscalls": ["chmod"],"procs": 1,"type": "qemu","vm": {"count": 1,"kernel": "/home/test/桌面/cheche/kernel/linux-4.4.146/arch/x86/boot/bzImage","cpu": 1,"mem": 1024}
}

./syz-manager -config 4.14.cfg -vv 10

config 字段的解释

https://github.com/google/syzkaller/blob/master/pkg/mgrconfig/config.go

Android common kernel

https://android.googlesource.com/kernel/common/

挂代理 git 所有后 才能进行查看

git log --all | grep 搜索 

git log查看的不全

我们搜索到之后

精确下载 某个版本

proxychains git clone -b ASB-2018-08-05_4.4 https://android.googlesource.com/kernel/common

安装多次之后终于下载成功

参考文献

赛兹卡勒/setup_ubuntu-host_qemu-vm_x86-64-kernel.md at 大师 ·谷歌/Syzkaller ·GitHub

syzkaller/setup.md at master · google/syzkaller · GitHub

https://bbs.kanxue.com/thread-265405.htm#%E5%B0%9D%E8%AF%95%E4%BB%8E0%E5%88%B01%E5%BC%80%E5%A7%8B%E4%BD%BF%E7%94%A8syzkaller%E8%BF%9B%E8%A1%8Clinux%E5%86%85%E6%A0%B8%E6%BC%8F%E6%B4%9E%E6%8C%96%E6%8E%98

https://snappyjack.github.io/articles/2020-05/%E4%BD%BF%E7%94%A8Syzkaller%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E5%86%85%E6%A0%B8fuzz

https://i-m.dev/posts/20200313-143737.html

https://blingblingxuanxuan.github.io/2019/10/26/syzkaller/

ARM syzkaller

http://wanjiabing.top/posts/zh/kerneldebug/syzkaller/

安卓模拟

https://www.owalle.com/2020/05/11/android-emulator/

http://pwn4.fun/2019/10/29/Syzkaller-Fuzz-Android-Kernel/

https://source.android.com/docs/core/tests/debug/kasan-kcov?hl=zh-cnzsy

syzkaller 源码阅读笔记-1

前言

syzkaller 是 google 开源的一款无监督覆盖率引导的 kernel fuzzer，支持包括 Linux、Windows 等操作系统的测试。

syzkaller 有很多个部件。其中：

• syz-extract：用于解析 syzlang 中的常量
• syz-sysgen：用于解析 syzlang，提取其中描述的 syscall 和参数类型，以及参数依赖关系
• syz-manager：用于启动与管理 syzkaller
• syz-fuzzer：实际在 VM 中运行的 fuzzer
• syz-executor：实际在 VM 中运行的测试程序

commit 14a312c837f1ebfece99a5cac64d37eba33654af

功能总结：编译系统调用模板的原理，可以理解成syzkaller实现了一种描述系统调用的小型的编程语言。

• syz-extract ：根据 syzlang 文件从内核源文件中提取出使用的对应的宏、系统调用号等的值，生成 .const 文件（例如，xxx.txt.const）。
• syz-sysgen：通过 syzlang 文件与 .const 文件进行,语法分析与语义分析，生成抽象语法树，最终生成供 syzkaller 使用的 golang 代码，分为如下四个步骤：
  • assignSyscallNumbers：分配系统调用号，检测不支持的系统调用并丢弃；
  • patchConsts：将 AST 中的常量替换为对应的值；
  • check：进行语义分析；
  • genSyscalls：从 AST 生成 prog 对象。

syz-extract

用途：解析并获取 syzlang 文件中的常量所对应的具体整型，并将结果存放至 xxx.txt.const 文件中

syz-extract main 函数位于 sys/syz-extract/extract.go 中。

开头导入了一些包，我们 暂且不看
import ("bytes""flag""fmt""io/ioutil""os""path/filepath""runtime""sort""strings""github.com/google/syzkaller/pkg/ast""github.com/google/syzkaller/pkg/compiler""github.com/google/syzkaller/pkg/osutil""github.com/google/syzkaller/pkg/tool""github.com/google/syzkaller/sys/targets"
)

main

在main函数中

func main() {flag.Parse()if *flagBuild && *flagBuildDir != "" {tool.Failf("-build and -builddir is an invalid combination")}

syz-extract 会尝试解析传入的参数，也就是flag

直接定义了我们的参数 和他的提示信息以及默认值

var (flagOS        = flag.String("os", runtime.GOOS, "target OS")flagBuild     = flag.Bool("build", false, "regenerate arch-specific kernel headers")flagSourceDir = flag.String("sourcedir", "", "path to kernel source checkout dir")flagIncludes  = flag.String("includedirs", "", "path to other kernel source include dirs separated by commas")flagBuildDir  = flag.String("builddir", "", "path to kernel build dir")flagArch      = flag.String("arch", "", "comma-separated list of arches to generate (all by default)")
)

• flagOS：是一个字符串类型的变量，默认值是当前系统的操作系统（runtime.GOOS）。它定义了命令行参数 “os”，表示目标操作系统。

• flagBuild：是一个布尔类型的变量，默认值是 false。它定义了命令行参数 “build”，表示是否重新生成特定架构的内核头文件。

• flagSourceDir：是一个字符串类型的变量，默认值是空字符串。它定义了命令行参数 “sourcedir”，表示内核源代码的存储路径。

• flagIncludes：是一个字符串类型的变量，默认值是空字符串。它定义了命令行参数 “includedirs”，表示其他内核源代码包含目录，多个目录用逗号隔开。

• flagBuildDir：是一个字符串类型的变量，默认值是空字符串。它定义了命令行参数 “builddir”，表示内核生成的文件存储路径。

• flagArch：是一个字符串类型的变量，默认值是空字符串。它定义了命令行参数 “arch”，表示需要生成的架构，多个架构用逗号隔开，如果不指定则生成所有架构。

  这些值来自于go中的flag包

​ 接下来，便是尝试获取 OS 所对应的 Extractor 结构体；如果 OS 不存在则肯定取不到，直接报错：

	OS := *flagOSextractor := extractors[OS]if extractor == nil {tool.Failf("unknown os: %v", OS)}

​ extractors 数组如下所示，该数组为不同的 OS 实例化了不同的 Extractor 类。其中 linux OS 所对应的 Extractor 实例（即那三个函数的实现）位于 sys/syz-extract/linux.go 中：

type Extractor interface {prepare(sourcedir string, build bool, arches []*Arch) errorprepareArch(arch *Arch) errorprocessFile(arch *Arch, info *compiler.ConstInfo) (map[string]uint64, map[string]bool, error)
}var extractors = map[string]Extractor{targets.Akaros:  new(akaros),targets.Linux:   new(linux),targets.FreeBSD: new(freebsd),targets.Darwin:  new(darwin),targets.NetBSD:  new(netbsd),targets.OpenBSD: new(openbsd),"android":       new(linux),targets.Fuchsia: new(fuchsia),targets.Windows: new(windows),targets.Trusty:  new(trusty),
}

​ 回到 main 函数,syz-extract 要用已有的 OS 字符串、archArray 字符串数组，以及 syzlang 文件名数组来生成出对应的 arches 结构体数组：

​ 在旧的版本中，会有单另的archFileList用来生成arch字符串，file等

​ 现在 合并在createArches中，archList函数之类的。

用已有的 OS 字符串、archArray 字符串数组（调用archList()获得），以及 syzlang 文件名数组来生成出对应的 arches 结构体数组。

arches, nfiles, err := createArches(OS, archList(OS, *flagArch), flag.Args())if err != nil {tool.Fail(err)}if *flagSourceDir == "" {tool.Fail(fmt.Errorf("provide path to kernel checkout via -sourcedir " +"flag (or make extract SOURCEDIR)"))}

• OS 为操作系统字符串
• archList结果为待生成的 arch 字符串数组
• nfiles 为待分析的 syzlang 文件名 字符串数组

准备工作已经做的差不多了，接下来让 extractor 执行初始化操作：

	if err := extractor.prepare(*flagSourceDir, *flagBuild, arches); err != nil {tool.Fail(err)}

这一步实际上会调用到 sys/syz-extract/linux.go 中的 prepare 函数：

func (*linux) prepare(sourcedir string, build bool, arches []*Arch) error {if build {// Run 'make mrproper', otherwise out-of-tree build fails.// However, it takes unreasonable amount of time,// so first check few files and if they are missing hope for best.for _, a := range arches {arch := a.target.KernelArchif osutil.IsExist(filepath.Join(sourcedir, ".config")) ||osutil.IsExist(filepath.Join(sourcedir, "init/main.o")) ||osutil.IsExist(filepath.Join(sourcedir, "include/config")) ||osutil.IsExist(filepath.Join(sourcedir, "include/generated/compile.h")) ||osutil.IsExist(filepath.Join(sourcedir, "arch", arch, "include", "generated")) {fmt.Printf("make mrproper ARCH=%v\n", arch)out, err := osutil.RunCmd(time.Hour, sourcedir, "make", "mrproper", "ARCH="+arch,"-j", fmt.Sprint(runtime.NumCPU()))if err != nil {return fmt.Errorf("make mrproper failed: %v\n%s", err, out)}}}} else {if len(arches) > 1 {return fmt.Errorf("more than 1 arch is invalid without -build")}}return nil
}

如果不指定重新生成 linux kernel header，那么只会做一些简单的检查。但如果指定重新生成了，则会尝试在 linux kernel src 上执行 make mrproper。

回到 main 函数，接下来便是创建 go routine 通信管道和启动并行 worker：

go routine 是 go 的轻量级线程，其中关键字 go 后面的语句将被放进新的 go routine 中执行。

	jobC := make(chan interface{}, len(arches)+nfiles)for _, arch := range arches {jobC <- arch}for p := 0; p < runtime.GOMAXPROCS(0); p++ {go worker(extractor, jobC)}

上面的代码创建了一个管道 jobC，该管道的容量为所有架构数量加上文件数量。然后，它循环所有的架构，并将每个架构作为接口类型的值放入该管道中。

接着，它循环该代码在一个系统上可以同时运行的最大的处理数，并在每次循环中启动一个新的工作程序，并将 extractor 和 jobC 作为参数传递给该程序。这个工作程序的目的是从 jobC 管道中提取架构，并运行提取程序。

因此，通过创建多个工作程序，代码可以并行地处理所有架构。

总的来说，如果有多个架构，则启动多线程并发执行各自的 processArch() / processFile()。

​ worker 启动后，main 函数就需要等待 worker 处理完成后才能保存处理结果至文件中，这就涉及到了线程协同。注意到代码中有 <-arch.done 和 <-f.done 语句，这两个语句会一直阻塞等待管道，直到其传来信息。若 worker 函数中对管道执行 close 操作，则被关闭的管道将不再等待，继续向下执行。因此这里 syz-extract 就利用了管道来完成线程协同。

constFiles := make(map[string]*compiler.ConstFile)for _, arch := range arches {fmt.Printf("generating %v/%v...\n", OS, arch.target.Arch)<-arch.doneif arch.err != nil {failed = truefmt.Printf("%v\n", arch.err)continue}for _, f := range arch.files {<-f.doneif f.err != nil {failed = truefmt.Printf("%v: %v\n", f.name, f.err)continue}if constFiles[f.name] == nil {constFiles[f.name] = compiler.NewConstFile()}constFiles[f.name].AddArch(f.arch.target.Arch, f.consts, f.undeclared)}}

剩下的部分就是将生成结果保存在const文件中

for file, cf := range constFiles {outname := filepath.Join("sys", OS, file+".const")data := cf.Serialize()if len(data) == 0 {os.Remove(outname)continue}if err := osutil.WriteFile(outname, data); err != nil {tool.Failf("failed to write output file: %v", err)}}if !failed && *flagArch == "" {failed = checkUnsupportedCalls(arches)}for _, arch := range arches {if arch.build {os.RemoveAll(arch.buildDir)}}if failed {os.Exit(1)}

main函数的主要逻辑如下：

1. 首先，调用flag.Parse()来解析命令行参数，主要是OS，arch，syzlang文件名。

2. 检查传入的参数是否合法：如果flagBuild和flagBuildDir同时出现，输出错误信息；如果没有提供操作系统的类型，也输出错误信息。

3. 获取参数OS的值，并通过extractors字典来获取对应的提取器。如果没有对应的提取器，输出错误信息。

4. 通过createArches函数生成需要处理的架构，并向jobC channel 中添加需要处理的任务。见 createArches（）

5. sys/syz-extract/linux.go: prepare() —— 初始化操作，如果设置了 build 参数，表示重新生成特定架构的内核头文件，先删除之前编译所生成的文件和配置文件；

6. 启动GOMAXPROCS(0)个工作协程，它们从jobC channel 中读取任务并处理。

7. 对每种arch架构，多线程并发执行 worker()（边进行常量提取，边将先前已有的提取结果存放进文件中，提高效率），真正执行变量解析工作；—— 见 1-4 processArch()

   • sys/syz-extract/extract.go: processArch()：处理传入的 Extractor 和 Arch 结构体，生成 const 信息。
     • pkg/ast/parser.go: ParseGlob() ：将编写的txt文件解析成AST；
     • pkg/compiler/consts.go: ExtractConsts()：从每个syzlang文件中提取出const值；返回 syzlang 文件名与其用到的常量数组的映射；
     • sys/syz-extract/linux.go: prepareArch()：补全某些 arch 的 kernel src 可能会缺失的头文件；
   • sys/syz-extract/linux.go: processFile()：编译生成可执行文件，并搜集常量；
     • sys/syz-extract/fetch.go: extract()：主要函数。

   8.等待 worker() 多线程执行完成，结果保存到 const 文件。

总体流程：

• 调用自定义 compiler 解析 syzlang 为 AST 森林，并依次提取每个 AST 树上的 consts 节点，然后将这些 consts 节点上的字符串放置进模板中，编译模板生成一个 ELF 或其他可执行文件；
• 分析 ELF 文件上的数据，或者尝试执行可执行文件来解析其输出，以获得各个 consts 字符串所对应的具体整型值；
• 将获取到的 consts 字符串与具体整型的映射关系，一个个序列化并填入 .const 文件中，这样便生成了对应于每个 syzlang 文件的 .const 文件。

archList

获取架构 name list

功能：确定待分析的目标架构，如果指定了架构则直接返回，如果未指定架构则返回所有架构的架构name数组。注意所有架构的信息保存在 sys/targets/targets.go: targets.List 中。

参数：OS 字符串、arch 字符串。

代码如下

func archList(OS, arches string) []string {if arches != "" {return strings.Split(arches, ",")}var archArray []stringfor arch := range targets.List[OS] {archArray = append(archArray, arch)}sort.Strings(archArray)return archArray
}

targets.List 如下

var List = map[string]map[string]*Target{...Linux: {AMD64: {PtrSize:          8,PageSize:         4 << 10,LittleEndian:     true,CFlags:           []string{"-m64"},Triple:           "x86_64-linux-gnu",KernelArch:       "x86_64",KernelHeaderArch: "x86",NeedSyscallDefine: func(nr uint64) bool {// Only generate defines for new syscalls// (added after commit 8a1ab3155c2ac on 2012-10-04).return nr >= 313},},I386: {VMArch:           AMD64,PtrSize:          4,PageSize:         4 << 10,Int64Alignment:   4,LittleEndian:     true,CFlags:           []string{"-m32"},Triple:           "x86_64-linux-gnu",KernelArch:       "i386",KernelHeaderArch: "x86",},ARM64: {PtrSize:          8,PageSize:         4 << 10,LittleEndian:     true,Triple:           "aarch64-linux-gnu",KernelArch:       "arm64",KernelHeaderArch: "arm64",},ARM: {VMArch:           ARM64,PtrSize:          4,PageSize:         4 << 10,LittleEndian:     true,CFlags:           []string{"-D__LINUX_ARM_ARCH__=6", "-march=armv6"},Triple:           "arm-linux-gnueabi",KernelArch:       "arm",KernelHeaderArch: "arm",},...
}

createArches

功能：生成与参数对应的 Arch 结构体数组。

注：syzlang 可以用来写syscall模板

syzlang 是 syzkaller 中的一个组件，它提供了一种高级语言，用于描述系统调用和系统数据结构。这种语言称为 syzlang，并且它抽象了底层细节，方便描述复杂的系统调用和数据结构。它使用起来更方便，并且可以在不涉及技术细节的情况下描述系统调用。

func createArches(OS string, archArray, files []string) ([]*Arch, int, error) {errBuf := new(bytes.Buffer)//报错函数eh := func(pos ast.Pos, msg string) {fmt.Fprintf(errBuf, "%v: %v\n", pos, msg)}top := ast.ParseGlob(filepath.Join("sys", OS, "*.txt"), eh)if top == nil {return nil, 0, fmt.Errorf("%v", errBuf.String())}allFiles := compiler.FileList(top, OS, eh)if allFiles == nil {return nil, 0, fmt.Errorf("%v", errBuf.String())}nfiles := 0var arches []*Archfor _, archStr := range archArray { // [1] 遍历架构 name 数组buildDir := "" // [2] 确定 build 文件夹路径if *flagBuild {dir, err := ioutil.TempDir("", "syzkaller-kernel-build")if err != nil {return nil, 0, fmt.Errorf("failed to create temp dir: %v", err)}buildDir = dir} else if *flagBuildDir != "" {buildDir = *flagBuildDir} else {buildDir = *flagSourceDir}target := targets.Get(OS, archStr) // [3] 获取 targets.List 中对应与 OS 和 arch 的 `Target` 结构体if target == nil {return nil, 0, fmt.Errorf("unknown arch: %v", archStr)}arch := &Arch{ // [4] 创建 arch 结构体target:      target,          // 存放特定 OS 特定 arch 的一些信息sourceDir:   *flagSourceDir,  // kernel source 路径includeDirs: *flagIncludes,   // kernel source header 路径buildDir:    buildDir,        // build 路径build:       *flagBuild,      // bool 值，是否需要重新生成架构指定的 kernel headerdone:        make(chan bool), // 管道，用于 go routine 间通信。当 arch 分析完成后，将会向该管道通知}archFiles := filesif len(archFiles) == 0 {for file, meta := range allFiles {if meta.NoExtract || !meta.SupportsArch(archStr) {continue}archFiles = append(archFiles, file)}}sort.Strings(archFiles)for _, f := range archFiles { // [5] 将 syzlang 文件名数组添加进 arch 结构体中arch.files = append(arch.files, &File{ //将文件的信息（通过 File 对象）附加到 "arch.files" 列表arch: arch,name: f,done: make(chan bool),// 管道，用于 go routine 间通信。当 file 分析完成后，将会向该管道通知})}arches = append(arches, arch)nfiles += len(arch.files)}return arches, nfiles, nil
}

它叫做 “createArches”，接受三个参数：

1. “OS” - 字符串类型，代表操作系统的名称。
2. “archArray” - 字符串数组，代表你想要构建的架构。
3. “files” - 字符串数组，代表要打包的文件。

它返回两个结果：

1. []*Arch - 一个指针数组，代表创建的架构。
2. int - 一个整数，代表打包后的文件数量。
3. error - 错误信息，如果出现错误，则返回错误信息。

例如，你可以调用该函数如下：

os := "Linux"
archArray := []string{"x86", "x64"}
files := []string{"file1.txt", "file2.txt"}
arches, count, err := createArches(os, archArray, files)
if err != nil {fmt.Println(err)
} else {fmt.Println("Arches:", arches)fmt.Println("Count:", count)
}

worker

功能：执行真正的变量解析工作。分别对Arch和 syzlang File 调用 processArch() 函数和 processFile() 函数处理。

参数： 传给 worker() 的 jobC 参数就是 Arch 结构体数组。所以在 worker() 函数中会进入 case *Arch 分支。

func worker(extractor Extractor, jobC chan interface{}) {for job := range jobC {switch j := job.(type) { // [1] j 赋值为 jobC 管道中的对象，初始时为 Arch 结构体case *Arch:infos, err := processArch(extractor, j) // [2] 执行 processArch(), 生成 const 信息j.err = errclose(j.done)if j.err == nil {for _, f := range j.files {f.info = infos[filepath.Join("sys", j.target.OS, f.name)]jobC <- f // [3] processArch() 执行完后，从 infos 映射中遍历取出对应文件的信息，并将其填充至 arch 结构体中 files 结构体数组内的各个元素字段里; 将这个 File 结构体放入 jobC 管道中} //"jobC <- f" 表示将一个 "f" 变量写入 "jobC" 通道。}case *File:j.consts, j.undeclared, j.err = processFile(extractor, j.arch, j)close(j.done)}}
}

​ 该函数在一个 for 循环中不断读取 “jobC” 通道中的任务，并对其进行处理。每个任务是一个接口类型，该程序通过一个 switch 语句判断每个任务的具体类型。

​ 如果任务的类型为 *Arch，则使用 “processArch” 函数处理该任务，并关闭 “j.done” 通道，如果 “j.err” 等于 nil，则对每个 “j.files” 中的文件再次进行处理并写入 “jobC” 通道。

​ 如果任务的类型为 *File，则使用 “processFile” 函数处理该任务，并将处理结果写入 “j.consts”，“j.undeclared” 和 “j.err” 字段，然后关闭 “j.done” 通道。

这个代码是一个并行处理任务的示例，通过不断读取通道中的任务并处理，实现了并行的效果。

流程说明：由于 worker() 会循环读取 jobC 内数据，因此接下来便会取出刚刚新放入的 File 结构体，执行 processFile() 函数。在 processFile() 中，syz-extract 将会获取各个 const 变量（例如 O_RDWR）所对应的整型值（例如2）。

注意：worker() 中需注意，当 processFile() 执行完成后，worker 函数接下来都会执行 close(j.done) ，将通信管道关闭。这样做的是为了通知 main() 函数 goroutine “某部分工作已经完成”。这个操作有点类似于使用信号量来保证线程同步。

processArch

功能：processArch 的作用是，处理传入的 Extractor 和 Arch 结构体，生成 const 信息。

func processArch(extractor Extractor, arch *Arch) (map[string]*compiler.ConstInfo, error) {errBuf := new(bytes.Buffer)// 定义 error handler 函数eh := func(pos ast.Pos, msg string) {fmt.Fprintf(errBuf, "%v: %v\n", pos, msg)}// 解析 sys/linux/*.txt 的 syzlang 文件，形成一个 AST 数组// 因此 top 变量就是 ast 森林的根节点top := ast.ParseGlob(filepath.Join("sys", arch.target.OS, "*.txt"), eh)if top == nil {return nil, fmt.Errorf("%v", errBuf.String())}// 调用 compiler.ExtractConsts 获取每个 syzlang 文件中所对应的 const 信息infos := compiler.ExtractConsts(top, arch.target, eh)if infos == nil {return nil, fmt.Errorf("%v", errBuf.String())}// 让 Extractor 为 arch 做些准备if err := extractor.prepareArch(arch); err != nil {return nil, err}return infos, nil //将获取到的consts infos 返回给调用者
}

• 调用 pkg/ast/parser.go: ParseGlob() -> pkg/ast/parser.go: Parse() 将编写的txt文件解析成AST。

  • Parse() -> parseTopRecover() 解析出节点加入到top中，并且会在struct前后加上空行，移除重复的空行。
  • parseTopRecover() -> parseTop() 根据标识符的类型调用不同的函数处理。

• 调用了库函数 pkg\compiler\const.gocompiler.ExtractConsts() ，主要调用pkg\compiler\compiler.go Compile() 提取出常量标识符。返回编译 syzlang 结果中的 res.fileConsts 字段.

  • ExtractConsts() -> Compile()
    • createCompiler() ：在 syscall_descriptions_syntax.md 中可以看到syzkaller内建的一些别名和模板，在 createCompiler() 函数中对它们进行了初始化。
    • typecheck()：分别调用 checkDirectives()，checkNames()，checkFields()，checkTypedefs()，checkTypes() 这五个函数进行一些检查。对于可能出现的错误可以对照consts_errors.txt，errors.txt和errors2.txt中给出的例子。
    • extractConsts()：返回提取const值所需的文本常量和其它信息的列表（负责提取目录/头文件/定义的name/系统调用名/call/struct/resource中的常量）。列表中的内容分别为常量(consts)，定义(defines)，包含头文件数组(includeArray)，包含目录数组(incdirArray)。

  其中，compiler.ExtractConsts 只是一个简单的 wrapper 函数，获取编译 syzlang 结果中的 fileConsts 字段：

  func ExtractConsts(desc *ast.Description, target *targets.Target, eh ast.ErrorHandler) map[string]*ConstInfo {res := Compile(desc, nil, target, eh)if res == nil {return nil}return res.fileConsts
  }
  

​ 字段 res.fileConsts 包含了 syzlang 文件名与其用到的常量数组的映射，以及其所 include 的头文件数组的映射；这些东西都将会用到获取 consts 对应的具体整数操作中。

而 extractor.prepareArch 函数在 linux.go 中，做的操作主要是定义了几个头文件：

"stdarg.h": `
#pragma once
#define va_list __builtin_va_list
#define va_start __builtin_va_start
#define va_end __builtin_va_end
#define va_arg __builtin_va_arg
#define va_copy __builtin_va_copy
#define __va_copy __builtin_va_copy
`,"asm/a.out.h":    "",
"asm/prctl.h":    "",
"asm/mce.h":      "",
"uapi/asm/msr.h": "",

因为某些 arch 的 kernel src 可能会缺失这些文件，需要自己手动补全。补全之后 extractor.prepareArch 会重新执行一次 linux kernel make 生成。

回到 processArch 函数，该函数最后会把先前获取到的 consts info 返回给调用者：

processFile

编译并搜集常量

功能：sys/syz-extract/extract.go: processFile() 只是封装了 sys/syz-extract/linux.go: processFile()。查找const值（主要在 [3] 处调用 sys/syz-extract/fetch.go: extract() 函数）。

说明：最后生成的 res 映射和 undeclared 集合。res 是 const 字符串与整型的映射；undeclared 是未声明 const 字符串与 bool 值的映射，通常这里的 bool 值都为 true。

undeclared 所对应的常量将在 .const 文件中标明其值为 ???，例如

O_RDWR = 2 MyConst = ???

type Extractor interface {prepare(sourcedir string, build bool, arches []*Arch) errorprepareArch(arch *Arch) errorprocessFile(arch *Arch, info *compiler.ConstInfo) (map[string]uint64, map[string]bool, error)
}func processFile(extractor Extractor, arch *Arch, file *File) (map[string]uint64, map[string]bool, error) {inname := filepath.Join("sys", arch.target.OS, file.name)if file.info == nil {return nil, nil, fmt.Errorf("const info for input file %v is missing", inname)}if len(file.info.Consts) == 0 {return nil, nil, nil}return extractor.processFile(arch, file.info)
}

//sys/syz-extract/linux.go: processFile()
func (*linux) processFile(arch *Arch, info *compiler.ConstInfo) (map[string]uint64, map[string]bool, error) {headerArch := arch.target.KernelHeaderArch // [1] 生成编译代码模板所用到的 gcc 编译参数:argssourceDir := arch.sourceDirbuildDir := arch.buildDirargs := []string{// This makes the build completely hermetic, only kernel headers are used."-nostdinc","-w", "-fmessage-length=0","-O3", // required to get expected values for some __builtin_constant_p"-I.","-D__KERNEL__","-DKBUILD_MODNAME=\"-\"","-I" + sourceDir + "/arch/" + headerArch + "/include","-I" + buildDir + "/arch/" + headerArch + "/include/generated/uapi","-I" + buildDir + "/arch/" + headerArch + "/include/generated","-I" + sourceDir + "/arch/" + headerArch + "/include/asm/mach-malta","-I" + sourceDir + "/arch/" + headerArch + "/include/asm/mach-generic","-I" + buildDir + "/include","-I" + sourceDir + "/include","-I" + sourceDir + "/arch/" + headerArch + "/include/uapi","-I" + buildDir + "/arch/" + headerArch + "/include/generated/uapi","-I" + sourceDir + "/include/uapi","-I" + buildDir + "/include/generated/uapi","-I" + sourceDir,"-I" + sourceDir + "/include/linux","-I" + buildDir + "/syzkaller","-include", sourceDir + "/include/linux/kconfig.h",}args = append(args, arch.target.CFlags...)for _, incdir := range info.Incdirs {args = append(args, "-I"+sourceDir+"/"+incdir)}if arch.includeDirs != "" {for _, dir := range strings.Split(arch.includeDirs, ",") {args = append(args, "-I"+dir)}}params := &extractParams{ // [2] 准备 extract 参数: params, 准备待使用的CC编译器AddSource:      "#include <asm/unistd.h>",ExtractFromELF: true,TargetEndian:   arch.target.HostEndian,}cc := arch.target.CCompilerres, undeclared, err := extract(info, cc, args, params) // [3] 执行核心函数 extract,生成 res 映射和 undeclared 集合if err != nil {return nil, nil, err}if arch.target.PtrSize == 4 { // [4] 若当前架构是32位, 则 syz-extract 需要使用 mmap2 来替换 mmap，以避免一些可能的错误// mmap syscall on i386/arm is translated to old_mmap and has different signature.// As a workaround fix it up to mmap2, which has signature that we expect.// pkg/csource has the same hack.const mmap = "__NR_mmap"const mmap2 = "__NR_mmap2"if res[mmap] != 0 || undeclared[mmap] {if res[mmap2] == 0 {return nil, nil, fmt.Errorf("%v is missing", mmap2)}res[mmap] = res[mmap2]delete(undeclared, mmap)}}return res, undeclared, nil // [5] 返回结果
}

核心代码extract 是这个

	params := &extractParams{ // [2] 准备 extract 参数: params, 准备待使用的CC编译器AddSource:      "#include <asm/unistd.h>",ExtractFromELF: true,TargetEndian:   arch.target.HostEndian,}cc := arch.target.CCompilerres, undeclared, err := extract(info, cc, args, params) // [3] 执行核心函数 extract,生成 res 映射和 undeclared 集合if err != nil {return nil, nil, err}

extract

编译并搜集常量

位置：sys/syz-extract/fetch.go

功能：调用编译器来编译代码模板，并根据编译出的二进制文件来获取 consts 常量整数。若编译过程出错，则会尝试自动纠错。

参数：Info 便是单个文件存放 const 数据的结构体，cc 是编译器名称字符串，args 是编译器执行参数，params 是用于 extract 执行过程用的选项。

func extract(info *compiler.ConstInfo, cc string, args []string, params *extractParams) (map[string]uint64, map[string]bool, error) {data := &CompileData{ // [1] 初始化: 声明一系列的 mapextractParams: params,Defines:       info.Defines,Includes:      info.Includes,Values:        info.Consts,}// 编译生成的程序路径bin := ""// 这个字段貌似没有用途，先行忽略missingIncludes := make(map[string]bool)// 未定义的 const，通常是自己定义的常量undeclared := make(map[string]bool)// 声明并初始化 valMap 中各个元素为 truevalMap := make(map[string]bool)for _, val := range info.Consts {valMap[val] = true}for {// [2] 尝试将 consts 常量字符串与模板C代码结合，并编译结合后的代码，形成一个可执行文件bin1, out, err := compile(cc, args, data) // [2-1] 编译操作, 返回结果分别为编译出的可执行文件路径 / 编译器标准输出信息 / 编译器标准错误信息if err == nil {bin = bin1break}// Some consts and syscall numbers are not defined on some archs.// Figure out from compiler output undefined consts,// and try to compile again without them.// May need to try multiple times because some severe errors terminate compilation.tryAgain := falsefor _, errMsg := range []string{ // [2-2] 遍历所有预先定义的错误信息，并使用正则表达式匹配`error: [‘']([a-zA-Z0-9_]+)[’'] undeclared`,`note: in expansion of macro [‘']([a-zA-Z0-9_]+)[’']`,`note: expanded from macro [‘']([a-zA-Z0-9_]+)[’']`,`error: use of undeclared identifier [‘']([a-zA-Z0-9_]+)[’']`,} {re := regexp.MustCompile(errMsg)matches := re.FindAllSubmatch(out, -1)for _, match := range matches { // [2-3] 如果匹配到了，则将出问题的常量存于 undeclared 中val := string(match[1])if valMap[val] && !undeclared[val] {undeclared[val] = truetryAgain = true}}}if !tryAgain {return nil, nil, fmt.Errorf("failed to run compiler: %v %v\n%v\n%s",cc, args, err, out)}data.Values = nil               // 重置编译用的 consts 数组for _, v := range info.Consts { // [2-4] 将出错的 consts 剔除，并将剩余没出错的 consts 存入编译用的 consts 数组if undeclared[v] {continue}data.Values = append(data.Values, v)}data.Includes = nilfor _, v := range info.Includes {if missingIncludes[v] {continue}data.Includes = append(data.Includes, v)}}defer os.Remove(bin) // [3] 将新编译出的二进制文件删除var flagVals []uint64var err errorif data.ExtractFromELF { // [4] 从编译出的二进制文件中读取数值，解析并返回flagVals, err = extractFromELF(bin, params.TargetEndian) // [4-1] OS 为 Linux 时, 走这个分支，不会实际执行程序，而是从 ELF 文件中一个名为 syz_extract_data 的 section 中读取常量值} else {flagVals, err = extractFromExecutable(bin) // 若 ExtractFromELF 字段为 false, 实际执行目标程序，解析其输出并转换为整型数组}if err != nil {return nil, nil, err}if len(flagVals) != len(data.Values) {return nil, nil, fmt.Errorf("fetched wrong number of values %v, want != %v",len(flagVals), len(data.Values))}res := make(map[string]uint64)for i, name := range data.Values {res[name] = flagVals[i]}return res, undeclared, nil
}

因为上面提到了compile函数，我们进行查看

sys/syz-extract/fetch.go: compile()

功能：将 consts 常量字符串与模板C代码结合，并编译结合后的代码，形成一个可执行文件。

说明：模板C代码存于 srcTemplate 变量，该模板会将先前从 syzlang 收集到的 include、define 和 consts 字符串全部融合：

• 如果设置了 ExtractFromELF 标志位，则 consts 值将全部放置在一个名为 syz_extract_data 的 section 上
• 如果没有设置该标志位，则编译出来的程序在执行时将会依次打印 consts 值，以 %llu 的输出格式&使用空格来区分每个变量，输出至 stdout中。这样，sys-extract 就可以通过分析所编译程序的输出，来确定每个 consts 字符串所对应的数值是多少。

func compile(cc string, args []string, data *CompileData) (string, []byte, error) {// 创建填充好后的 C 代码缓冲区src := new(bytes.Buffer)// 使用传入的 data 对代码模板 srcTemplate 进行填充if err := srcTemplate.Execute(src, data); err != nil {return "", nil, fmt.Errorf("failed to generate source: %v", err)}// 创建一个临时可执行文件路径binFile, err := osutil.TempFile("syz-extract-bin")if err != nil {return "", nil, err}// 为编译器添加额外的参数args = append(args, []string{// -x c ：指定代码语言为 C 语言// - ：指定代码从标准输入而不是从文件中读取"-x", "c", "-",// 指定文件输出的路径"-o", binFile,"-w",}...)if data.ExtractFromELF {// gcc -c 参数：只编译但不链接// 由于我们测试时使用的是 Linux，因此会进入该分支args = append(args, "-c")}// 执行程序cmd := osutil.Command(cc, args...)// 将填充后的代码模板喂给 gcc 编译cmd.Stdin = src// 将 stdin 和 stdout 的输入糅合，使得他俩的输出完全一致// 通俗的说就是让 stdin 和 stdout 都指向同一个管道if out, err := cmd.CombinedOutput(); err != nil {os.Remove(binFile)return "", out, err}return binFile, nil, nil
}

执行至 compile的图

代码模板 如下

var srcTemplate = template.Must(template.New("").Parse(`
{{if not .ExtractFromELF}}
#define __asm__(...)
{{end}}{{if .DefineGlibcUse}}
#ifndef __GLIBC_USE
#    define __GLIBC_USE(X) 0
#endif
{{end}}{{range $incl := $.Includes}}
#include <{{$incl}}>
{{end}}{{range $name, $val := $.Defines}}
#ifndef {{$name}}
#    define {{$name}} {{$val}}
#endif
{{end}}{{.AddSource}}{{if .DeclarePrintf}}
int printf(const char *format, ...);
{{end}}{{if .ExtractFromELF}}
__attribute__((section("syz_extract_data")))
unsigned long long vals[] = {{{range $val := $.Values}}(unsigned long long){{$val}},{{end}}
};
{{else}}
int main() {int i;unsigned long long vals[] = {{{range $val := $.Values}}(unsigned long long){{$val}},{{end}}};for (i = 0; i < sizeof(vals)/sizeof(vals[0]); i++) {if (i != 0)printf(" ");printf("%llu", vals[i]);}return 0;
}
{{end}}
`))

可以很容易的看出来，该模板会将先前从 syzlang 收集到的 include、define 和 consts 字符串全部融合：

• 如果设置了 ExtractFromELF 标志位，则 consts 值将全部放置在一个名为 syz_extract_data 的 section 上
• 如果没有设置该标志位，则编译出来的程序在执行时将会依次打印 consts 值，以 %llu 的输出格式&使用空格来区分每个变量，输出至 stdout中。这样，sys-extract 就可以通过分析所编译程序的输出，来确定每个 consts 字符串所对应的数值是多少。

checkUnsupportedCalls

func checkUnsupportedCalls(arches []*Arch) bool {supported := make(map[string]bool)unsupported := make(map[string]string)for _, arch := range arches {for _, f := range arch.files {for name := range f.consts {supported[name] = true}for name := range f.undeclared {unsupported[name] = f.name}}}failed := falsefor name, file := range unsupported {if supported[name] {continue}failed = truefmt.Printf("%v: %v is unsupported on all arches (typo?)\n",file, name)}return failed
}

1. 首先，使用 make 函数创建两个 map，一个是 supported，一个是 unsupported。supported 用来存储已经支持的名称，unsupported 用来存储未支持的名称。
2. 然后，对于 arches 中的每个架构，遍历该架构的所有文件，并对这些文件中的常量和未声明的变量进行处理。如果是常量，则将其名称添加到 supported 中；如果是未声明的变量，则将其名称和对应的文件名添加到 unsupported 中。
3. 最后，对于 unsupported 中的每个未支持的变量，如果该变量的名称在 supported 中，则说明该变量是支持的；否则，打印出该变量不支持的错误信息。

最终，返回该函数是否有失败（failed）。如果 failed 为 true，则说明存在不支持的调用；否则，说明所有的调用都是支持的。

archList

func archList(OS, arches string) []string {if arches != "" {return strings.Split(arches, ",")}var archArray []stringfor arch := range targets.List[OS] {archArray = append(archArray, arch)}sort.Strings(archArray)return archArray
}

archList 用来返回archArray 简单的拆分

小结

syz-extract 会调用自定义 compiler 解析 syzlang 为 ast 森林，并依次提取每个 ast 树上的 consts 节点，然后将这些 consts 节点上的字符串放置进模板中，编译模板生成一个 ELF 或其他可执行文件。

接下来 syz-extract 会分析 ELF 文件上的数据，或者尝试执行可执行文件来解析其输出，以获得各个 consts 字符串所对应的具体整型值。

最后 syz-extract 将获取到的 consts 字符串与具体整型的映射关系，一个个序列化并填入 .const 文件中，这样便生成了对应于每个 syzlang 文件的 .const 文件。

在 syz-extract 执行的整个过程中，syz-extract 另起一个 go routine 来执行 worker，是为了能达到边进行常量提取，边将先前已有的提取结果存放进文件中，这样做是为了提高效率，加快常量提取的速度。

syz-sysgen

位置：sys/syz-sysgen/sysgen.go

功能：解析人工编写的syzlang代码文件，并将syzlang内部定义的syscall类型信息转换成后续syzkaller能够使用的数据结构。简单地说，syz-sysgen 解析 syzlang 文件，并为 syz-fuzzer 和 syz-executor 的编译运行做准备。

main

func main() {defer tool.Init()()var OSList []stringfor OS := range targets.List {OSList = append(OSList, OS)}sort.Strings(OSList)data := &ExecutorData{}

首先，使用 defer 关键字和 tool.Init() 函数在 main 函数结束之前初始化某些工具。

defer 关键字在 Go 语言中用于延迟函数的执行。当遇到 defer 语句时，Go 程序会将该语句所在的函数的执行推迟到函数返回时再执行。

举个例子，如果你有一个文件需要打开，并在程序执行完毕后关闭，你可以使用 defer 来做到这一点：

f, err := os.Open("file.txt")
if err != nil {log.Fatal(err)
}
defer f.Close()
// 程序将在这里执行其他操作，而不是在这里关闭文件

这样做的优势在于，即使程序需要从多个不同的地方返回，您仍然可以确保文件将在最终关闭。

func Init() func() {flagCPUProfile := flag.String("cpuprofile", "", "write CPU profile to this file")flagMEMProfile := flag.String("memprofile", "", "write memory profile to this file")if err := ParseFlags(flag.CommandLine, os.Args[1:]); err != nil {Fail(err)}return installProfiling(*flagCPUProfile, *flagMEMProfile)
}

涉及到cpuprofile 和memprofile 暂时不看

根据ki 爷的图 执行到这里

紧接着便是一个 for 循环，遍历 OSList 中的每个 OS 字符串，并解析其中的 syzlang 代码。将这个 for 循环分为了上中下三个部分：

第一部分

	for _, OS := range OSList { // [2] for 循环，遍历OSList中每个OS字符串，并解析其中的syzlang代码descriptions := ast.ParseGlob(filepath.Join(*srcDir, "sys", OS, "*.txt"), nil)if descriptions == nil { // [2-1] syzlang文件解析成AST数树os.Exit(1)}constFile := compiler.DeserializeConstFile(filepath.Join(*srcDir, "sys", OS, "*.const"), nil)if constFile == nil { // .const 文件解析成 ConstFile 结构体os.Exit(1)}osutil.MkdirAll(filepath.Join(*outDir, "sys", OS, "gen")) // syz-sysgen 输出结果存放在本目录var archs []stringfor arch := range targets.List[OS] {archs = append(archs, arch)}sort.Strings(archs)
...

​ 这部分内容较为简单，将当前遍历到的 OS 所对应的 sys/<os>/*.txt 和 sys/<os>/*.const文件，分别解析成 AST 树 (ast.Description 类型) 和 ConstFile 结构体。之后创建 sys/<os>/gen 文件夹，整个 syz-sysgen 的输出将存放在该文件夹下：

偷KI爷的图

之后还是收集当前 OS 所对应的全部 arch 字符串集合，并做一次排序操作。

第二部分

for _, OS := range OSList {
...
var jobs []*Job // [2-2] 为每个arch都创建1个Job结构体, 将其添加进数组jobs中, 并为数组执行排序操作for _, arch := range archs {jobs = append(jobs, &Job{Target:      targets.List[OS][arch],Unsupported: make(map[string]bool),})}sort.Slice(jobs, func(i, j int) bool {return jobs[i].Target.Arch < jobs[j].Target.Arch})var wg sync.WaitGroup // sync.WaitGroup 结构体, 用于等待指定数量的 go routine 集合执行完成, 类似于信号量wg.Add(len(jobs))     // wg.Add(): 增加内部计数器值; wg.Done(): 减小内部计数器值; wg.Wait():判断内部计数器值状态, 进而选择是否挂起等待for _, job := range jobs { // 遍历 jobs 数组中每个 job, 创建 go routine 并行执行这些 jobjob := jobgo func() {defer wg.Done()processJob(job, descriptions, constFile) // processJob() 重要函数}()}wg.Wait()
...
}

​ 首先是为每个 arch 都创建了一个 Job 结构体，将其添加进数组 jobs中，并为数组执行排序操作，其中排序规则是自定义的。

​ 接下来创建了一个 sync.WaitGroup 结构体，这个结构体用于等待指定数量的 go routine 集合执行完成。其内部原理有点类似于信号量，执行 wg.Add 函数以增加其内部计数器值，执行 wg.Done 函数以减小其内部计数器值，执行 wg.Wait 则判断内部计数器值状态，进而选择是否挂起等待。

​ 其中最重要的是，syz-sysgen 依次遍历 jobs 数组中的每个 job，并创建 go routine 并行执行这些 job。函数 processJob 用于编译先前 parse 的 syzlang AST、分析其中的类型信息与依赖关系，并将其序列化为 golang 代码至 sys/<OS>/gen/<arch>.go 中，同时还将 syscall 属性相关的信息保存在 job.ArchData 中，供后续生成 sys-executor 关键头文件代码所用。

第三部分

for _, OS := range OSList {...var syscallArchs []ArchDataunsupported := make(map[string]int)for _, job := range jobs {if !job.OK {fmt.Printf("compilation of %v/%v target failed:\n", job.Target.OS, job.Target.Arch)for _, msg := range job.Errors {fmt.Print(msg)}os.Exit(1)}syscallArchs = append(syscallArchs, job.ArchData)for u := range job.Unsupported {unsupported[u]++}}data.OSes = append(data.OSes, OSData{GOOS:  OS,Archs: syscallArchs,})for what, count := range unsupported {if count == len(jobs) {tool.Failf("%v is unsupported on all arches (typo?)", what)}}
}

​ 第三部分没什么需要特别关注的，这部分主要是做了一些检查，并将先前 worker 里生成的 ArchData 提取进变量 data 中。

for 循环结束后吗，main 函数最后这部分的代码继续为变量 data 设置一些字段：

	attrs := reflect.TypeOf(prog.SyscallAttrs{}) // [3] 分别将 prog.SyscallAttrs 和 prog.CallProps 这两个结构体对应的字段名存起来for i := 0; i < attrs.NumField(); i++ {data.CallAttrs = append(data.CallAttrs, prog.CppName(attrs.Field(i).Name))}props := prog.CallProps{}props.ForeachProp(func(name, _ string, value reflect.Value) {data.CallProps = append(data.CallProps, CallPropDescription{Type: value.Kind().String(),Name: prog.CppName(name),})})writeExecutorSyscalls(data)
}

​ 这部分代码只是分别将 prog.SyscallAttrs 和 prog.CallProps 这两个结构体对应的字段名存了起来。俩结构体声明如下：

// SyscallAttrs represents call attributes in syzlang.
//
// This structure is the source of truth for the all other parts of the system.
// pkg/compiler uses this structure to parse descriptions.
// syz-sysgen uses this structure to generate code for executor.
//
// Only `bool`s and `uint64`s are currently supported.
//
// See docs/syscall_descriptions_syntax.md for description of individual attributes.
type SyscallAttrs struct {Disabled      boolTimeout       uint64ProgTimeout   uint64IgnoreReturn  boolBreaksReturns boolNoGenerate    boolNoMinimize    bool
}prog\prog.go
// These properties are parsed and serialized according to the tag and the type
// of the corresponding fields.
// IMPORTANT: keep the exact values of "key" tag for existing props unchanged,
// otherwise the backwards compatibility would be broken.
type CallProps struct {FailNth int  `key:"fail_nth"`Async   bool `key:"async"`Rerun   int  `key:"rerun"`
}

通过对上面源码的分析，我发现 syz-sysgen 将整个 prog.SyscallAttrs 结构体的字段名和每个 syscall 所对应的数据，全都转换成了普通字符串型和整型。看上去这像是要用这些数据来填充 C 语言模板？我们接下来再来看看 writeExecutorSyscalls 函数，看看这里面具体是做了什么。

writeExecutorSyscalls 函数源码分析位于下文，这里不再赘述。

processJob()

功能：编译传入的 syzlang AST，分析其中的 syscall 类型信息等，并反序列化为一个 golang 语法源码。

参数：传入的参数 job ，结构体声明如下：

type Job struct {Target      *targets.Target // 存放着一些关于特定 OS 特定 arch 的一些常量信息OK          boolErrors      []string        // 保存报错信息的字符串集合，一条字符串表示一行报错信息Unsupported map[string]bool // 存放不支持的 syscall 集合ArchData    ArchData        // 存放待从 worker routine 返回给 main 函数的数据
}

首先，该函数会生成一个 error handler，用于输出错误信息；之后从 ConstFile 结构体中，取出对应 arch 的 consts 字符串->整型映射表：

eh := func(pos ast.Pos, msg string) { // [1] 生成一个 error handler, 用于输出错误信息;job.Errors = append(job.Errors, fmt.Sprintf("%v: %v\n", pos, msg))}

func processJob(job *Job, descriptions *ast.Description, constFile *compiler.ConstFile) {eh := func(pos ast.Pos, msg string) { // [1] 生成一个 error handler, 用于输出错误信息;job.Errors = append(job.Errors, fmt.Sprintf("%v: %v\n", pos, msg))}consts := constFile.Arch(job.Target.Arch) // [2] 从 constFile 结构体取出对应 arch 的 consts 字符串->整型 映射表if job.Target.OS == targets.TestOS {      // [3] 过滤掉自己开发人员测试用的 testOS （targets.TestOS 即为字符串 test）constInfo := compiler.ExtractConsts(descriptions, job.Target, eh)compiler.FabricateSyscallConsts(job.Target, constInfo, consts)}prog := compiler.Compile(descriptions, consts, job.Target, eh) // [4] 对 syzlang AST 进行编译, 继续分析 AST 信息。if prog == nil {                                               // 这次编译提供了consts信息，因此会执行完整的编译过程return}for what := range prog.Unsupported {job.Unsupported[what] = true}// [5] 将分析结果，序列化为go语言源代码，留待后续 syz-fuzzer 使用，代码存放在 sys/<OS>/gen/<arch>.gosysFile := filepath.Join(*outDir, "sys", job.Target.OS, "gen", job.Target.Arch+".go")out := new(bytes.Buffer)generate(job.Target, prog, consts, out)rev := hash.String(out.Bytes())fmt.Fprintf(out, "const revision_%v = %q\n", job.Target.Arch, rev)writeSource(sysFile, out.Bytes())// [6] 调用 generateExecutorSyscalls 函数来创建 Executor 的 syscall 信息，并将其返回给 main 函数job.ArchData = generateExecutorSyscalls(job.Target, prog.Syscalls, rev)// Don't print warnings, they are printed in syz-check.job.Errors = niljob.OK = true
}

syz-sysgen 需要分析 AST 信息，对 syzlang 进行编译：

prog := compiler.Compile(descriptions, consts, job.Target, eh) // [4] 对 syzlang AST 进行编译, 继续分析 AST 信息。if prog == nil {                                               // 这次编译提供了consts信息，因此会执行完整的编译过程return}for what := range prog.Unsupported {job.Unsupported[what] = true}

返回的 Prog 结构体声明如下：

// Prog is description compilation result.
type Prog struct {Resources []*prog.ResourceDescSyscalls  []*prog.SyscallTypes     []prog.Type// Set of unsupported syscalls/flags.Unsupported map[string]bool// Returned if consts was nil.fileConsts map[string]*ConstInfo
}

​ [4]编译操作和先前 syz-extract 类似，不同的是这次提供了 consts 信息，因此会执行完整的编译过程，分析 syzlang 代码中描述的全部 syscall 参数类型信息。返回的 Prog 结构体中：

• 字段 fileConsts 为空
• 涉及到的类型信息保存在了 Resource 和 Types 字段
• syscall 的描述则存放在 Syscalls 字段中。

Compile() 除了调用 createCompiler() 函数和 typecheck() 函数，接下来首先调用的是assignSyscallNumbers() / patchConsts() / check() 函数。

• assignSyscallNumbers() 函数分配系统调用号，检测不受支持的系统调用并丢弃。
• patchConsts() 函数将AST中的常量patch成对应的值。
• check() 函数对AST进行语义检查。
• genSyscalls() 主要是调用了 genSyscall() 函数，然后按照系统调用名排序。
• genSyscall() 函数中调用 genType() 函数生成返回值，调用 genFieldArray() 函数生成每个参数。
• 返回的 Prog 对象中调用 genResources() 函数生成资源，generateTypes() 函数生成结构体的描述。

我们来看看生成出的 golang 代码是什么样的（以 /sys/linux/gen/amd64.go 为例）：

说明：

• 开头的 init() 函数用于将当前这个 linux amd64 的 target，注册进 targets 数组中以供后续 syz-fuzzer 取出使用。
• 其中声明了多个数组：
  • resources_amd64 数组：存放着每个 syzlang 代码中声明的 resource 变量
  • syscalls_amd64 数组：存放着每个 syscall 所对应的名称、调用号，以及各个参数的名称和类型。
  • types_amd64 数组：每个类型的具体信息，例如数组、结构体类型信息等等
  • consts_amd64：存放 consts 字符串与整型的映射关系
  • revision_amd64：amd64.go 源码的哈希值

// AUTOGENERATED FILE
// +build !codeanalysis
// +build !syz_target syz_target,syz_os_linux,syz_arch_amd64package genimport . "github.com/google/syzkaller/prog"
import . "github.com/google/syzkaller/sys/linux"func init() {RegisterTarget(&Target{OS: "linux", Arch: "amd64", Revision: revision_amd64, PtrSize: 8, PageSize: 4096, NumPages: 4096, DataOffset: 536870912, LittleEndian: true, ExecutorUsesShmem: true, Syscalls: syscalls_amd64, Resources: resources_amd64, Consts: consts_amd64}, types_amd64, InitTarget)
}var resources_amd64 = []*ResourceDesc{
{Name:"ANYRES16",Kind:[]string{"ANYRES16"},Values:[]uint64{18446744073709551615,0}},
{Name:"ANYRES32",Kind:[]string{"ANYRES32"},Values:[]uint64{18446744073709551615,0}},
{Name:"ANYRES64",Kind:[]string{"ANYRES64"},Values:[]uint64{18446744073709551615,0}},
{Name:"IMG_DEV_VIRTADDR",Kind:[]string{"IMG_DEV_VIRTADDR"},Values:[]uint64{0}},
{Name:"IMG_HANDLE",Kind:[]string{"IMG_HANDLE"},Values:[]uint64{0}},
{Name:"assoc_id",Kind:[]string{"assoc_id"},Values:[]uint64{0}},
....
}var syscalls_amd64 = []*Syscall{
{NR:43,Name:"accept",CallName:"accept",Args:[]Field{
{Name:"fd",Type:Ref(11199)},
{Name:"peer",Type:Ref(10021)},
{Name:"peerlen",Type:Ref(10305)},
},Ret:Ref(11199)},
{NR:43,Name:"accept$alg",CallName:"accept",Args:[]Field{
{Name:"fd",Type:Ref(11202)},
{Name:"peer",Type:Ref(4943)},
{Name:"peerlen",Type:Ref(4943)},
},Ret:Ref(11203)},
{NR:43,Name:"accept$ax25",CallName:"accept",Args:[]Field{
{Name:"fd",Type:Ref(11204)},
{Name:"peer",Type:Ref(10033)},
{Name:"peerlen",Type:Ref(10305)},
},Ret:Ref(11204)},
{NR:43,Name:"accept$inet",CallName:"accept",Args:[]Field{
{Name:"fd",Type:Ref(11223)},
{Name:"peer",Type:Ref(10025)},
{Name:"peerlen",Type:Ref(10305)},
},Ret:Ref(11223)},
....
}var types_amd64 = []Type{
&ArrayType{TypeCommon:TypeCommon{TypeName:"array",TypeAlign:1,IsVarlen:true},Elem:Ref(17155)},
&ArrayType{TypeCommon:TypeCommon{TypeName:"array",TypeAlign:1,IsVarlen:true},Elem:Ref(14707),Kind:1,RangeEnd:32},
&ArrayType{TypeCommon:TypeCommon{TypeName:"array",TypeAlign:1,IsVarlen:true},Elem:Ref(14707),Kind:1,RangeEnd:8},
&ArrayType{TypeCommon:TypeCommon{TypeName:"array",TypeAlign:1,IsVarlen:true},Elem:Ref(14560)},
&ArrayType{TypeCommon:TypeCommon{TypeName:"array",TypeAlign:1,IsVarlen:true},Elem:Ref(14575)},
....
}var consts_amd64 = []ConstValue{
{"ABS_CNT",64},
{"ABS_MAX",63},
{"ACL_EXECUTE",1},
{"ACL_GROUP",8},
{"ACL_GROUP_OBJ",4},
{"ACL_LINK",1},
....
}const revision_amd64 = "e61403f96ca19fc071d8e9c946b2259a2804c68e"

generateExecutorSyscalls()

功能：为生成 syz-executor 准备相关的 syscall 数据，因此起名神似 生成（generate） executor 的 syscall 数据。具体来说，就是遍历 Syscall，将对应的 SyscallData 添加到 data.Calls。

func generateExecutorSyscalls(target *targets.Target, syscalls []*prog.Syscall, rev string) ArchData {data := ArchData{ // [1] 创建 ArchData结构体，该结构体最后会返回给 main()Revision:   rev,GOARCH:     target.Arch,PageSize:   target.PageSize,NumPages:   target.NumPages,DataOffset: target.DataOffset,}if target.ExecutorUsesForkServer { // 若目标 OS & arch 对应的target结构体，设置了对 ForkServer 和 Shmem（共享内存）的支持, 则设置data中相应字段, 这样 syz-executor便能使用这两种技术加速fuzzdata.ForkServer = 1}if target.ExecutorUsesShmem {data.Shmem = 1}defines := make(map[string]string)for _, c := range syscalls { // [2] 遍历各个 Syscall 类型的结构体var attrVals []uint64attrs := reflect.ValueOf(c.Attrs) // 将变量 c 中结构体 SyscallAttrs 里的各个字段取出，并将其依次存放至整型数组 attrVals (bool值和整型值)last := -1for i := 0; i < attrs.NumField(); i++ {attr := attrs.Field(i)val := uint64(0)switch attr.Type().Kind() {case reflect.Bool:if attr.Bool() {val = 1}case reflect.Uint64:val = attr.Uint()default:panic("unsupported syscall attribute type")}attrVals = append(attrVals, val)if val != 0 {last = i}} // 再使用生成的 attrVals 数组进一步生成 SyscallData 结构体data.Calls = append(data.Calls, newSyscallData(target, c, attrVals[:last+1]))// Some syscalls might not be present on the compiling machine, so we// generate definitions for them.if target.SyscallNumbers && !strings.HasPrefix(c.CallName, "syz_") &&target.NeedSyscallDefine(c.NR) {defines[target.SyscallPrefix+c.CallName] = fmt.Sprintf("%d", c.NR)}}sort.Slice(data.Calls, func(i, j int) bool { // [3] 将生成的 data.Calls 数组进行排序，并返回 data 变量return data.Calls[i].Name < data.Calls[j].Name})// Get a sorted list of definitions.defineNames := []string{}for key := range defines {defineNames = append(defineNames, key)}sort.Strings(defineNames)for _, key := range defineNames {data.Defines = append(data.Defines, Define{key, defines[key]})}return data
}

​ reflect.ValueOf(c.Attrs) 在运行中获取c.Attrs 的值的意思嘛 反射

说明：

• [2] 作用，遍历各个 Syscall 类型的结构体， 将变量 c 中结构体 SyscallAttrs 里的各个字段取出，并将其依次存放至整型数组 attrVals (bool值和整型值)；再使用生成的 attrVals 数组进一步生成 SyscallData 结构体

• Syscall 结构体 -> SyscallAttrs 结构体

  type Syscall struct {ID          intNR          uint64 // kernel syscall numberName        stringCallName    stringMissingArgs int // number of trailing args that should be zero-filledArgs        []FieldRet         TypeAttrs       SyscallAttrsinputResources  []*ResourceDescoutputResources []*ResourceDesc
  }
  type SyscallAttrs struct {Disabled      boolTimeout       uint64ProgTimeout   uint64IgnoreReturn  boolBreaksReturns bool
  }
  

• data.Calls 中 SyscallData 结构体示例与说明：

  [0]:<main.SyscallData>Name: "accept"CallName: "accept"NR: 30NeedCall: false// sys/syz-sysgen/sysgen.go
  type SyscallData struct {Name     string      // syzlang 中的调用名，例如 accept$inetCallName string      // 实际的 syscall 调用名，例如 acceptNR       int32       // syscall 对应的调用号，例如 30NeedCall bool        // 一个用于后续的 syz-executor 源码生成的标志，后面会提到Attrs    []uint64    // 存放分析 syzlang 所生成的 SyscallAttrs 数据数组
  }
  

writeExecutorSyscalls

功能：生成 syz-executor 所使用的 C 代码头文件写入 executor/defs.h ，将系统调用名和对应的系统调用号写入 executor\syscalls.h 文件。

func writeExecutorSyscalls(data *ExecutorData) {osutil.MkdirAll(filepath.Join(*outDir, "executor"))sort.Slice(data.OSes, func(i, j int) bool {return data.OSes[i].GOOS < data.OSes[j].GOOS})buf := new(bytes.Buffer) // [1] 生成 defs.h 文件if err := defsTempl.Execute(buf, data); err != nil {tool.Failf("failed to execute defs template: %v", err)}writeFile(filepath.Join(*outDir, "executor", "defs.h"), buf.Bytes())buf.Reset() // [2] 生成 syscalls.h 文件if err := syscallsTempl.Execute(buf, data); err != nil {tool.Failf("failed to execute syscalls template: %v", err)}writeFile(filepath.Join(*outDir, "executor", "syscalls.h"), buf.Bytes())
}

代码中提到 defsTempl 和 syscallsTempl模板如下

defsTempl 模板

说明：syz-sysgen 会将把先前 generateExecutorSyscalls 函数中所生成的 ArchData 结构体数据，导出至 executor/defs.h 文件中，供后续编译 syz-executor 所使用。syz-sysgen 将所有OS所有架构所对应的 ArchData 数据全部导出至一个文件中，并使用宏定义来选择启用哪一部分的数据。

模板如下：混杂着 C 宏定义与模板描述。

var defsTempl = template.Must(template.New("").Parse(`// AUTOGENERATED FILEstruct call_attrs_t { {{range $attr := $.CallAttrs}}uint64_t {{$attr}};{{end}}
};struct call_props_t { {{range $attr := $.CallProps}}{{$attr.Type}} {{$attr.Name}};{{end}}
};#define read_call_props_t(var, reader) { \{{range $attr := $.CallProps}}(var).{{$attr.Name}} = ({{$attr.Type}})(reader); \{{end}}
}{{range $os := $.OSes}}
#if GOOS_{{$os.GOOS}}
#define GOOS "{{$os.GOOS}}"
{{range $arch := $os.Archs}}
#if GOARCH_{{$arch.GOARCH}}
#define GOARCH "{{.GOARCH}}"
#define SYZ_REVISION "{{.Revision}}"
#define SYZ_EXECUTOR_USES_FORK_SERVER {{.ForkServer}}
#define SYZ_EXECUTOR_USES_SHMEM {{.Shmem}}
#define SYZ_PAGE_SIZE {{.PageSize}}
#define SYZ_NUM_PAGES {{.NumPages}}
#define SYZ_DATA_OFFSET {{.DataOffset}}
{{range $c := $arch.Defines}}#ifndef {{$c.Name}}
#define {{$c.Name}} {{$c.Value}}
#endif
{{end}}#endif
{{end}}
#endif
{{end}}
`))

executor/defs.h 示例：

// AUTOGENERATED FILEstruct call_attrs_t { uint64_t disabled;uint64_t timeout;uint64_t prog_timeout;uint64_t ignore_return;uint64_t breaks_returns;
};struct call_props_t { int fail_nth;
};#define read_call_props_t(var, reader) { \(var).fail_nth = (int)(reader); \
}#if GOOS_akaros
#define GOOS "akaros"#if GOARCH_amd64
#define GOARCH "amd64"
#define SYZ_REVISION "361c8bb8e04aa58189bcdd153dc08078d629c0b5"
#define SYZ_EXECUTOR_USES_FORK_SERVER 1
#define SYZ_EXECUTOR_USES_SHMEM 0
#define SYZ_PAGE_SIZE 4096
#define SYZ_NUM_PAGES 4096
#define SYZ_DATA_OFFSET 536870912
#endif#endif...#if GOOS_linux
#define GOOS "linux"...
#if GOARCH_amd64
#define GOARCH "amd64"
#define SYZ_REVISION "e61403f96ca19fc071d8e9c946b2259a2804c68e"
#define SYZ_EXECUTOR_USES_FORK_SERVER 1
#define SYZ_EXECUTOR_USES_SHMEM 1
#define SYZ_PAGE_SIZE 4096
#define SYZ_NUM_PAGES 4096
#define SYZ_DATA_OFFSET 536870912
#endif...
#endif...#if GOOS_windows
#define GOOS "windows"#if GOARCH_amd64
#define GOARCH "amd64"
#define SYZ_REVISION "8967babc353ed00daaa6992068d3044bad9d29fa"
#define SYZ_EXECUTOR_USES_FORK_SERVER 0
#define SYZ_EXECUTOR_USES_SHMEM 0
#define SYZ_PAGE_SIZE 4096
#define SYZ_NUM_PAGES 4096
#define SYZ_DATA_OFFSET 536870912
#endif#endif

syscallsTempl 模板

说明：executor/syscalls.h 下会存放着各个 syzlang 中所声明的 syscall 名与 syscall调用号的映射关系，以及可能有的 SyscallData。同时，也是使用宏定义来控制使用哪个OS哪个Arch下的 syscalls 映射关系。

模板如下：

// nolint: lll
var syscallsTempl = template.Must(template.New("").Parse(`// AUTOGENERATED FILE
// clang-format offz
{{range $os := $.OSes}}
#if GOOS_{{$os.GOOS}}
{{range $arch := $os.Archs}}
#if GOARCH_{{$arch.GOARCH}}
const call_t syscalls[] = {
{{range $c := $arch.Calls}}    {"{{$c.Name}}", {{$c.NR}}{{if or $c.Attrs $c.NeedCall}}, { {{- range $attr := $c.Attrs}}{{$attr}}, {{end}}}{{end}}{{if $c.NeedCall}}, (syscall_t){{$c.CallName}}{{end}}},
{{end}}};
#endif
{{end}}
#endif
{{end}}
`))

executor/syscalls.h 示例：

...
#if GOOS_linux
...
#if GOARCH_amd64
const call_t syscalls[] = {{"accept", 43},{"accept$alg", 43},{"accept$ax25", 43},{"accept$inet", 43},{"accept$inet6", 43},{"accept$netrom", 43},{"accept$nfc_llcp", 43},....,{"bind", 49},{"bind$802154_dgram", 49},{"bind$802154_raw", 49},{"bind$alg", 49},{"bind$ax25", 49},{"bind$bt_hci", 49},{"bind$bt_l2cap", 49},....{"prctl$PR_CAPBSET_DROP", 167, {0, 0, 0, 1, 1, }},{"prctl$PR_CAPBSET_READ", 167, {0, 0, 0, 1, 1, }},{"prctl$PR_CAP_AMBIENT", 167, {0, 0, 0, 1, 1, }},....
}
#endif
...
#endif
...

syscallData 结构体

type SyscallData struct {Name     stringCallName stringNR       int32NeedCall boolAttrs    []uint64
}

小结

当执行完 syz-extractor 为每个 syslang 文件生成一个常量映射表 .const 文件后，syz-sysgen 便会利用常量映射表，来彻底的解析 syzlang 源码，获取到其中声明的类型信息与 syscall 参数依赖关系。

当这些信息全都收集完毕后，syz-sysgen 便会将这些数据全部序列化为 go 文件，以供后续 syz-fuzzer 所使用。除此之外，syz-sysgen 还会创建 executor/defs.h 和 executor/syscalls.h，将部分信息导出至 C 头文件，以供后续 syz-executor 编译使用。

简单地说，syz-sysgen 解析 syzlang 文件，并为 syz-fuzzer 和 syz-executor 的编译运行做准备。

参考

https://kiprey.github.io/2022/03/syzkaller-1/

https://bsauce.github.io/2022/05/13/syzkaller1/
https://47.99.84.243/fuzz/Syzkaller%20executor%E6%BA%90%E7%A0%81%E8%A7%A3%E6%9E%90/

https://github.com/google/syzkaller