随着全球信息化进程的不断推进及计算机科学技术的持续发展,Linux操作系统以免费、开源、稳定、高性能等优势得到广泛的关注与应用。设备驱动程序是Linux系统的重要组成部分,它是可以使计算机和设备通信的特殊程序,其在内核代码中所占的比重很大。作为主机与外围设备之间通信控制的桥梁,设备驱动无疑会受到硬件设备故障的直接影响。在Linux系统中,驱动程序问题是造成系统安全的主要根源之一。特别地,由于设备驱动代码的编写往往没有考虑到硬件设备的瞬时故障,所以当硬件设备发生瞬时故障时,就有可能导致相应驱动程序出现不可预料的错误,进而影响内核乃至整个系统运行的稳定性和可靠性。因此,本文试图对设备驱动源码分析展开研究,以期检测到潜在的硬件瞬时故障相关的敏感代码,并加以必要的修复,从而达到提高操作系统可靠性的目的。本文首先在分析Linux内核体系架构及设备驱动层级结构的基础上,阐明了设备瞬时故障、相关敏感代码特征、驱动程序与设备及应用程序之间的通信机制,研究了检测和修复设备驱动敏感代码的基本方法。其次,论文就敏感代码检测修复原型的设计和实现展开具体讨论。相关原型主要致力于实现自动检测和修复驱动程序中的敏感代码,使用污点分析技术对驱动程序中使用的设备输入数据进行验证,以保证其从设备寄存器获取的数据的有效性。其间,对故障检测和修复处理进行了重点分析说明。故障检测方法实现了自动分析模型,该模型能准确识别出各类型的污染变量和驱动敏感代码。其核心是跟踪被I/O操作函数直接或间接修改的变量,并标注该变量被循环条件或数组下标所使用的位置。故障修复方法则采用手工的方式,在敏感代码处根据敏感类型插入适当的修复代码。由于Linux系统不提供故障监控服务,在修复过程中通过使用qrintk函数实现系统日志以报告相关故障信息,以提醒管理员及时处理。最后,为验证相关原型的检测修复效果,本文还对故障注入技术及硬件故障模拟进行了前期分析研究。实验结果表明,本文提出的设备驱动敏感代码检测和修复方法可以提高驱动的可靠性,为系统内核加固提供依据。下一步可围绕硬件瞬时故障开展更多类型的敏感代码检测及自动修复方法的研究,