valgrind如何工作？

有人可以提供Valgrind如何工作的快速顶级解释吗？一个例子：它是如何知道内存何时分配和释放的？

Valgrind基本上在“沙箱”中运行你的应用程序。在此沙箱中运行时，它可以插入自己的指令来进行高级debugging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。当新代码第一次执行时，核心将代码交给选定的工具。该工具将自己的工具代码添加到此，并将结果交还给核心，该核心协调了此仪表代码的继续执行。

所以基本上，valgrind提供了一个虚拟处理器来执行你的应用程序。但是，在处理应用程序指令之前，它们被传递给工具（如memcheck）。这些工具就像插件一样，在处理器上运行之前，它们可以修改应用程序。

这种方法的好处在于，您不必修改或重新链接您的程序就可以在valgrind中运行它。它确实会导致程序运行速度变慢，但是valgrind并不意味着在正常执行应用程序时测量性能或运行，所以这不是问题。

Valgrind是一个dynamic二进制分析（DPA）工具，它使用dynamic二进制工具（DPI）框架来检查内存分配，检测死锁和分析应用程序。 DPI框架拥有自己的低级内存pipe理器，调度器，线程处理器和信号处理器。 Valgrind工具套件包括工具

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embedded到检测代码中。

Valgrind Tool = Valgrind Core + Tool Plugin

Valgrind核心分解应用程序代码，并将代码片段传递给工具插件进行检测。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读/写指令，读/写系统调用，堆栈和堆分配。

Valgrind提供了围绕系统调用的包装器，并为每个系统调用的前后callback寄存器来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一个操作系统抽象层。

该图说明了Valgrind的8个阶段：

Valgrind的8个阶段

valgrind作为你的程序和操作系统之间的一个层，拦截调用操作系统的请求内存（de）的分配和logging之前正在处理的内容，然后实际分配内存并返回一个等价物。这基本上是大多数代码分析器的工作原理，除非在更低层次上（系统调用而不是程序函数调用）。

Valgrind基本上是一个执行你的程序的虚拟机 。这是一个虚拟体系结构，拦截每个分配/释放内存的调用。

在这里你可以find一些很好的信息：

除了熟悉LD_PRELOAD。