Question

有人可以提供Valgrind如何运作的快速顶级解释吗？一个例子：它如何知道何时分配和释放内存？

Answer 1

Valgrind基本上在“沙盒”中运行您的应用程序。在此沙箱中运行时，它可以插入自己的指令以进行高级调试和分析。

从手册：

然后，您的程序将在Valgrind核心提供的合成CPU上运行。当新代码首次执行时，核心将代码交给选定的工具。该工具将自己的检测代码添加到此处，并将结果交还给核心，核心协调持续执行此检测代码。

基本上，valgrind提供了一个执行应用程序的虚拟处理器。但是，在处理应用程序指令之前，会将它们传递给工具（例如memcheck）。这些工具有点像插件，它们能够在处理器上运行之前修改应用程序。

这种方法的好处在于您根本无需修改或重新链接您的程序即可在valgrind中运行它。它确实会导致程序运行速度变慢，但是valgrind并不意味着在应用程序的正常执行期间测量性能或运行，所以这不是一个真正的问题。

Answer 2

Valgrind是一个动态二进制分析（DPA）工具，它使用动态二进制检测（DPI）框架来检查内存分配，检测死锁并分析应用程序。 DPI框架有自己的低级内存管理器，调度程序，线程处理程序和信号处理程序。 Valgrind工具套件包括

等工具

Valgrind工具使用反汇编和重新合成机制，将应用程序加载到进程中，反汇编应用程序代码，添加用于分析的检测代码，将其组装回来并执行应用程序。它使用Just Intime Compiler（JIT）将应用程序嵌入到检测代码中。

             Valgrind Tool = Valgrind Core + Tool Plugin

Valgrind Core反汇编应用程序代码并将代码片段传递给工具插件以进行检测。工具插件添加分析代码并将其组装回来。因此，Valgrind提供了在Valgrind框架之上编写我们自己的工具的灵活性。 Valgrind使用影子寄存器和影子存储器来检测读/写指令，读/写系统调用，堆栈和堆分配。

Valgrind为系统调用提供包装器，并为每个系统调用注册回调前后回调，以跟踪作为系统调用的一部分访问的内存。因此，Valgrind是Linux操作系统和客户端应用程序之间的OS抽象层。

该图说明了Valgrind的8个阶段：

8 phases of Valgrind

Answer 3

valgrind作为程序和操作系统之间的一个层，拦截对操作系统的调用，请求内存（de）分配并记录正在操作的内容，然后实际分配内存并传回等效内容。它本质上是大多数代码分析器的工作方式，除了在更低的级别（系统调用而不是程序函数调用）。

Answer 4

Valgrind基本上是一个执行程序的虚拟机。它是一种虚拟架构，拦截每个调用以分配/释放内存。

Answer 5

在这里你可以找到一些不错的信息：

除了熟悉LD_PRELOAD。