Valgrind学习

Valgrind与其他DBI(Pin, DynamoRIO)的区别

我们需要了解DBI的几个

D&R

Disassemble-and-Resynthesise

反汇编后重新组装

Valgrind采用这种方式，将Client中的代码全部翻译成IR，然后在IR级别进行instrument，最后将IR翻译成机器代码执行。

如果Client中的一段代码被翻译成IR，那么原来的native code就不再存在了，以后也不会再使用到。

Native Code --> IR --> IR --> Machine Code
            ^        ^      ^
            |        |      |
            |        |      |
        translate    |      |
                     |      |
                instrument  |
                            |
                         translate

C&A

Copy-and-Annotate

拷贝并添加注解

将Client中的native code原封不动地拷贝过来，并且对于每条指令都添加相应的注解，以解释这条指令的效果。

DynamoRIO是通过给每条指令添加一个额外的data structure；

Intel Pin是通过提供相应的获取指令相关信息的API；

这些添加的注解可以指导进行相应的instrument，并且底线是不影响原来的native code的执行效果。

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Valgrind的IR

进行IR扫描时单元，在Valgrind 3.0.0版本之前，是basic block(单入口，单出口)；

而在之后的版本中，换成了super block（单入口，多出口）；

IR的特点是：

architecture-neutral
D&R
single-static-assignment(SSA)

每个IR block包含一组statements的列表，而每个statement又包含多个expression。

expression是pure的，即不依赖外部状态的。

expression可以是tree-IR，也可以是flat-IR，二者的区别在于：

tree-IR: complicated
flat-IR: simple, but need to introduce temporaries, and one tree-IR will expand to several flat-IR expressions.

but they(tree-IR) can also be flattened by introducing statements that write intermediate values to temporaries.