嵌入式系统在当代社会经济生产生活的各个领域,小到游戏机,大到航空航天电子设备,都有着广泛的应用。对于嵌入式系统来讲,内存是极其宝贵的资源,嵌入式C程序中常常利用位域来节省内存。但是由于位域内存布局的复杂性,导致开发人员在无意识的情况下引入一些代码缺陷。而这些缺陷很难通过人工排查定位,因此一种自动化的检测工具十分必要。代码缺陷检测系统(Defect Testing System,DTS)是一款静态代码分析工具,它在符号执行过程中利用区间运算技术对程序中出现的变量计算其区间信息。本文提出了一种面向位域的区间运算方法,围绕该方法进行了以下工作:(1)提出了一种基于内存区域层级划分的“变量-地址-值”三元抽象内存模型。该模型支持表示包括含有位域成员结构体在内的各种复杂数据类型,并对C程序的语义做了精确的模拟,包括指针运算、级联指针解引用,类型转换,变量作用域等,为后续的区间运算提供了完备的内存存储支持。(2)提出了有位域参与的各计算场景下的区间运算解决方案,计算场景包括sizeof运算、赋值运算和内存拷贝和位运算。作者在DTS的基础上实现了上述方法,经实验验证,本文所提出的方法可应用于检测错误使用位域引发的程序故障,包括数值溢出、缓冲区溢出和数组访问越界。