问题背景
在arm平台下使用交叉编译后的Valgrind 监测自己的进程发现依赖libcrypto的进程会报错。
大致如下
==20393== Memcheck, a memory error detector ==20393== Copyright (C) 2002-2022, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al. ==20393== Using Valgrind-3.20.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info ==20393== Command: ./my_process ==20393== ==20393== disInstr(arm): unhandled instruction: 0xEC510F1E cond=14(0xE) 27:20=197(0xC5) 4:4=1 3:0=14(0xE) ==20393== valgrind: Unrecognised instruction at address 0x4d32848. ==20393== at 0x4D32848: ??? (in /usr/lib/libcrypto.so.1.0.2) ==20393== Your program just tried to execute an instruction that Valgrind ==20393== did not recognise. There are two possible reasons for this. ==20393== 1. Your program has a bug and erroneously jumped to a non-code ==20393== location. If you are running Memcheck and you just saw a ==20393== warning about a bad jump, it's probably your program's fault. ==20393== 2. The instruction is legitimate but Valgrind doesn't handle it, ==20393== i.e. it's Valgrind's fault. If you think this is the case or ==20393== you are not sure, please let us know and we'll try to fix it. ==20393== Either way, Valgrind will now raise a SIGILL signal which will ==20393== probably kill your program.
具体原因
在处理ARM平台上与Valgrind相关的问题时，特别是在交叉编译后遇到libcrypto库中无法识别的指令问题时，有几个因素和潜在解决方案需要考虑：
- 针对ARM的配置调整： 在为ARM交叉编译Valgrind时，可能需要进行特定的配置更改。例如，修改配置文件以正确地针对ARM架构是至关重要的。一个建议的命令用于这种调整是
sed -i -e "s#armv7#arm#g" configure【16†source】。 - 交叉编译环境： 确保交叉编译环境正确设置是至关重要的。这包括使用针对目标ARM平台的正确交叉编译器和设置。例如，如果您使用Fedora VM为ARM Cortex M4 CPU交叉编译，请确保编译环境（如QT IDE）正确配置为ARM平台【17†source】。
- Valgrind的中间语言（VEX）： Valgrind使用一种中间语言（VEX）来模拟您的程序并检查内存违规。这种语言捕获了来自各种汇编器（如i386、amd64和ARM）的指令。然而，它有时可能会漏掉某些特殊指令，这可能与您在libcrypto库中遇到的问题有关【18†source】。
- Valgrind与ARM的兼容性： Valgrind旨在与多个平台（包括ARM）一起工作，但由于该工具的低级性质，与每个平台的兼容性维护是具有挑战性的。在所有平台上可能并不完全支持某些功能，这可能导致无法识别指令的问题【19†source】【20†source】。
总之，解决问题可能需要：
- 调整配置，以针对ARM架构。
- 确保交叉编译环境正确设置。
- 了解Valgrind中间语言的局限性及其与ARM的兼容性。
如果这些步骤无法解决问题，则可能需要进一步调查Valgrind无法识别的特定指令或库函数。咨询Valgrind的文档或社区论坛，以获得更具体的关于ARM平台和libcrypto库的建议，也可能会有帮助。
背后原理
在处理Valgrind在ARM平台上无法处理特定指令的问题时，特别是指令 0xEC510F1E，我找到了一些相关信息。这个问题在KDE Bugtracking System上有报告，描述了与你遇到的问题相似的情况。
报告中提到的问题是Valgrind在处理位于 libcrypto.so.1.0.0 库中的 _armv7_tick 函数时，无法识别指令 0xEC510F1E。这条指令是 mrrc p15, #1, r0, r1, c14，用于读取CP15 CNTVCT寄存器（虚拟计时器）。这个指令的二进制表示如下所示：
cond const Rt2 Rt copr opc1 CRm 1110 11000101 0001 0000 1111 0001 1110
这段代码一直可以重现此问题【32†source】。
这个问题表明Valgrind可能不支持某些专用的ARM指令，特别是那些与硬件计时器操作相关的指令。这可能导致Valgrind在尝试运行使用这些指令的代码时崩溃或表现出异常行为。解决此类问题可能需要更新Valgrind的版本，或者修改相关代码以避免使用Valgrind无法识别的指令。也可以考虑向Valgrind的开发团队报告此问题，以便在未来的版本中得到修复。
Valgrind无法识别读取CP15 CNTVCT寄存器（虚拟计时器）的原因可能与它如何模拟ARM处理器上的代码执行有关。Valgrind使用一个中间语言（VEX）来模拟程序的执行，这样它就能检测内存违规和其他错误。这种模拟过程需要Valgrind理解和翻译处理器的每一条指令。
然而，由于Valgrind是在高级别上模拟处理器指令，它可能不完全支持所有特定于处理器的指令，尤其是那些与硬件特性紧密相关的指令。在ARM处理器上，一些特殊的硬件操作指令（如读取硬件计时器寄存器）可能不在Valgrind的模拟范围内。
此外，Valgrind的开发和维护工作是一个持续的过程，新的处理器特性和指令集可能会在Valgrind支持它们之前出现。因此，当出现新的或不常用的处理器指令时，Valgrind可能无法正确识别并模拟这些指令，导致它无法处理涉及这些指令的代码。
结语
在我们的编程学习之旅中，理解是我们迈向更高层次的重要一步。然而，掌握新技能、新理念，始终需要时间和坚持。从心理学的角度看，学习往往伴随着不断的试错和调整，这就像是我们的大脑在逐渐优化其解决问题的“算法”。
这就是为什么当我们遇到错误，我们应该将其视为学习和进步的机会，而不仅仅是困扰。通过理解和解决这些问题，我们不仅可以修复当前的代码，更可以提升我们的编程能力，防止在未来的项目中犯相同的错误。
我鼓励大家积极参与进来，不断提升自己的编程技术。无论你是初学者还是有经验的开发者，我希望我的博客能对你的学习之路有所帮助。如果你觉得这篇文章有用，不妨点击收藏，或者留下你的评论分享你的见解和经验，也欢迎你对我博客的内容提出建议和问题。每一次的点赞、评论、分享和关注都是对我的最大支持，也是对我持续分享和创作的动力。
