写一个llvm pass,实现污点分析

污点分析是一种静态程序分析技术，用于确定程序中哪些变量可以被恶意输入或其他安全漏洞所利用。LLVM是一个广泛使用的编译器基础设施，可以用于实现污点分析。下面是一个简单的LLVM Pass，它实现了简单的污点分析。

首先，我们需要定义一个Pass类，该类继承自llvm::FunctionPass。然后，我们需要在runOnFunction函数中实现我们的污点分析逻辑。在这个例子中，我们将通过检查函数的参数和指令来确定哪些变量是受污染的。

#include "llvm/IR/Function.h"
#include "llvm/Pass.h"
#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
#include "llvm/IR/Instructions.h"

using namespace llvm;

namespace {
  struct TaintAnalysis : public FunctionPass {
    static char ID; 
    TaintAnalysis() : FunctionPass(ID) {}

    bool runOnFunction(Function &F) override {
      // 遍历函数的所有基本块
      for (auto &BB : F) {
        // 遍历基本块的所有指令
        for (auto &I : BB) {
          // 如果指令是一个存储指令
          if (auto *SI = dyn_cast<StoreInst>(&I)) {
            // 如果存储指令的源操作数是一个指针类型
            if (auto *Ptr = dyn_cast<PointerType>(SI->getOperand(1)->getType())) {
              // 如果指针指向的类型是整数类型
              if (auto *IntTy = dyn_cast<IntegerType>(Ptr->getElementType())) {
                // 如果整数类型的位宽为8
                if (IntTy->getBitWidth() == 8) {
                  // 输出受污染的指针值和存储的值
                  errs() << "Tainted pointer value: " << *SI->getOperand(1) << "\n";
                  errs() << "Tainted value: " << *SI->getOperand(0) << "\n";
                }
              }
            }
          }
        }
      }
      return false;
    }
  };
}

char TaintAnalysis::ID = 0;
static RegisterPass<TaintAnalysis> X("taint-analysis", "Taint Analysis Pass");

我们在runOnFunction函数中遍历函数的所有基本块和指令。我们检查每个存储指令，以确定它是否存储了一个指向整数类型的指针，并且该整数类型具有8位的位宽。如果是的话，我们输出受污染的指针值和存储的值。

最后，我们将该Pass注册到LLVM中，以便在编译时运行。我们使用static RegisterPass来注册我们的Pass，并将其命名为“taint-analysis”。

现在，我们可以使用LLVM编译器运行我们的Pass，以便对C或C++程序进行污点分析。例如，假设我们有以下C程序：

#include <stdio.h>

void foo(int *ptr) {
  int x = *ptr;
  printf("The value of x is: %d\n", x);
}

int main() {
  int y = 42;
  foo(&y);
  return 0;
}

我们可以使用以下命令编译程序并运行我们的Pass：

clang -Xclang -load -Xclang MyPass.so -c test.c

这将生成一个名为“test.o”的目标文件，并使用我们的Pass进行污点分析。如果程序中存在受污染的指针，我们的Pass将输出它们的值。在这个例子中，我们应该得到以下输出：

Tainted pointer value: i32* %ptr
Tainted value: i32 42