Théorie de la décompilation et applications industrielles
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E. Moretti, A. Osorio
Figure
Objet
Conception et mise en oeuvre d'un système informatique
capable de << comprendre >> un code exécutable, généralement extrait d'un
automate programmable, pour aboutir à une représentation formelle
quelconque.
Description
Un système de décompilation est constitué de 3
modules / phases successifs :
la partie frontale, le décompilateur universel, et enfin, la partie
terminale.
La conception de la partie frontale du système, qui assure l'interface
entres les codes exécutables en provenance de toutes sortes de machines
et le << décompilateur universel >>, est aujourd'hui achevée. A
partir du code exécutable d'une machine, le module frontal
génère une représentation dans un langage de bas niveau
comprenant six instructions élémentaires paramétrables, et
fournit au module qui lui succède une description du code sous forme
d'un graphe de flot de contrôle. Le décompilateur universel est un
module totalement indépendant de la machine d'où est extrait le code
et également de la représentation finale que l'on veut obtenir,
telle qu'une description en C. Les deux principales tâches que doit
assumer le décompilateur universel sont l'analyse du flot de données
et la structuration du graphe de flot de contrôle :
L'analyse du flot de données est cruciale pour aboutir
à une << bonne compréhension >> du code exécutable : elle vise
à reconstruire des expressions de haut niveau par assemblage des
instructions élémentaires du code. Pour y parvenir, les techniques
traditionnelles d'optimisation de code, largement utilisées pour les
compilateurs, se révèlent insuffisantes pour réussir la
décompilation, du fait qu'un code exécutable ne fournit pas a
priori d'informations précises sur le type des variables employées.
Le travail consiste donc à mettre au point des techniques de typage des
variables, le principal obstacle étant l'usage intensif de pointeurs,
tableaux et autres structures de données complexes dans le code.
Le graphe de flot de contrôle que l'on obtient à
partir d'un code exécutable n'est composé en général que de
sauts et d'appels de procédures. La structuration du graphe de flot de
contrôle consiste à faire réapparaître des structures de
haut niveau, telles que les boucles (for, while do et do while) et les
conditions (if then et if then else).
Résultats et perspectives
D'une part, cette approche permettra d'implanter
automatiquement le code, une fois reprogrammé, sur des machines différentes,
notamment constituées
de plusieurs processeurs, conduisant à un fonctionnement optimalisé
de l'ensemble. D'autre part, le système informatique développé
permettra l'adaptation automatique du code exécutable dans des postes de
travail avancés, ainsi que des unités graphiques de visualisation,
dont la conception est de plus en plus sophistiquée, et dont les
performances ne sont presque jamais totalement exploitées par les
logiciels graphiques d'aujourd'hui. Aussi, la représentation formelle
obtenue pourra servir de base pour une analyse approfondie du code
exécutable, en matière de sûreté de fonctionnement (preuve
de programme) et de calcul de complexité algorithmique. Enfin, des
applications directes sont envisagées dans l'Automobile, dans le domaine
du Contrôle Moteur (mise au point).
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