错误Illegal instruction 的解决方法

本文介绍了解决嵌入式系统中出现Illegal instruction错误的方法。通过对比busybox与自编译程序的差异,发现动态链接问题,并给出了解决方案。

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Illegal instruction 的解决方法

 

最新解决方法:

把/usr/local/arm/compiler/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib目录(也就是你的编译器的库目录)

的所有文件拷贝到目标板子的根目录的lib目录下就好了。

这样无论你的hello是动态编译还是静态编译,跑起来都不会有Illegal instruction的问题。

////////////////////////////////

老的解决方法:

开发板配置: ARM9 + linux-3.6.30

编译器:arm-linux-4.3.2

在移植好jffs2文件系统以后,当然想写个hello world 来验证一下自己的成果了。好,开始:

1.编辑编译

#vi hello.c

#include <stdio.h>

int main(void)

{

        printf("welcome to my rootfs!/n");

        return 0;

}

#arm-linux-gcc –o hello hello.c

2.把hello复制到用来制作文件系统的文件夹,制作文件系统rootfs.jffs2,下载运行,开发板能够成功启动,能够出现shell交互界面。这点肯定地说明busybox是没有问题的。运行hello

./hello 出现:

Illegal instruction

从网上找了很多资料,大部分把责任归于EABI,但我想想,既然kernel和busybox都能正常启动,那它们都应该是eabi编译的了,hello也肯定是eabi的,因为他们都是用arm-linux-4.3.2编译的(编译内核的时候make menuconfig要选山EABI选项).所以网上大部分资料都不适合解决我遇到的问题。但最终还是找到了一边能够帮我解决问题的文章:

http://hi.baidu.com/caicry/blog/item/ede3b8fa01ebc89059ee908a.html

虽然他还是把问题归咎于EABI,但是却给我指点了解决问题的方向。

既然busybox(这里的busybox是指编译busybox-1.15.2生成的busybox二进制文件)能够成功运行,hello不能运行,那就看看他们的区别:

#file buxybox

busybox: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), statically linked, for GNU/Linux 2.6.14, stripped

#file hello

# file hello

hello: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.18, not stripped

这时候恍然大悟了,hello在ram+linux系统上找不到运行所需的动态库,所以Illegal instruction重新编译hello.c

#gcc –static –o hello hello.c

#file hello

hello_static: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), statically linked, for GNU/Linux 2.6.14, not stripped

重新制作jffs2文件系统,下载运行:

#hello 出现

welcome to my rootfs!

 

完!

 

 

现在EABI已经开始在嵌入式中流行起来,确保软件的EABI匹配性,应该注意下面几点:

1.     编译kernel的时候要选上EABI。

2.     交叉编译的所有的软件都要用支持EABI的编译器(例如arm-linux-4.3.2)来编译。

 

<think>好的,用户想了解编程中非法指令(Illegal Instruction)或非法操作码(Illegal Opcode)的原因及解决方法。首先,我需要根据提供的引用内容来整理可能的原因和解决办法。 首先,引用[3]提到,Linux上出现“Illegal instruction错误是因为程序尝试执行不支持的CPU指令,通常是由于错误的CPU架构导致的。可能的原因包括编译时的架构设置错误,比如在支持AVX2的CPU上编译,但运行环境不支持。这时候需要检查编译选项,确保目标平台的兼容性。 接着,引用[1]和[2]都提到了invalid opcode的问题,这可能与操作系统的指令集有关。例如,静态编译时如果包含了特定架构的指令,而目标机器不支持,就会出错。解决方法可能是重新编译,调整优化选项,或者使用兼容性更好的编译方式。 引用[4]提到MongoDB社区有类似报错,可能涉及特定库或依赖项的兼容性问题。这时候需要检查第三方库的编译选项,或者联系供应商获取支持。 接下来,我需要将原因和解决方法分点整理。可能的原因包括CPU架构不匹配、编译器优化问题、二进制文件损坏、依赖库问题,以及硬件故障。解决方法对应每个原因,比如重新编译时指定正确的架构,调整优化级别,验证文件完整性,检查依赖库,测试硬件等。 还需要注意用户提供的引用中提到的例子,比如静态编译和动态编译的区别,以及使用-march=xxx等编译选项的影响。可能需要建议用户使用-march=native或者更通用的架构参数,避免使用特定指令集。 另外,用户可能想知道如何诊断问题,比如使用gdb反汇编,或者查看/proc/cpuinfo确认支持的指令集。这些步骤能帮助用户具体定位问题所在。 最后,要确保回答结构清晰,分点明确,并且每个解决方法对应相应的原因。同时,引用用户提供的参考资料,正确标注引用标记,比如[^1]、[^3]等,保持回答的真实性和可靠性。</think>### 非法指令(Illegal Instruction)或非法操作码(Illegal Opcode)的原因及解决方法 #### 1. **原因分析** - **CPU架构不兼容** 当程序编译时针对特定CPU指令集(如AVX、SSE4.2等)优化,但运行时环境缺少相关支持时,会触发非法指令错误。例如,在支持AVX2的CPU上编译的程序可能在旧CPU上崩溃[^3][^4]。 - **编译器优化问题** 编译器的高级别优化(如`-O3`或`-march=native`)可能生成目标平台不支持的指令。若编译环境与运行环境不一致,可能导致非法操作码[^4]。 - **二进制文件损坏或版本错误** 程序文件损坏或版本不匹配(如动态链接库使用错误的指令集编译)可能导致执行时解码出无效操作码[^3]。 - **硬件故障** 极少数情况下,CPU硬件故障可能导致指令解码错误[^2]。 #### 2. **解决方法** - **检查CPU兼容性** 1. 查看运行环境的CPU指令集: ```bash cat /proc/cpuinfo | grep flags ``` 2. 编译时指定兼容的架构(如x86-64通用): ```bash gcc -march=x86-64 -mtune=generic -O2 program.c ``` 避免使用`-march=native`,除非明确运行环境支持。 - **调整编译器优化选项** 降低优化级别或禁用特定指令集: ```bash gcc -O1 -mno-avx2 program.c # 禁用AVX2指令集 ``` - **静态编译与动态编译选择** 静态编译可能嵌入更多平台相关指令,优先尝试动态编译: ```bash gcc -shared -fPIC program.c -o program ``` 引用案例:静态编译导致非法指令时,改用动态编译可能解决[^1]。 - **验证依赖库兼容性** 第三方库(如数学库或加速库)可能引入不兼容指令: ```bash ldd program # 检查动态链接库 ``` 确保所有依赖库与目标平台指令集兼容。 - **调试与反汇编** 使用`gdb`定位非法指令位置: ```bash gdb ./program (gdb) run # 崩溃后输入: (gdb) disassemble /r $pc-8,$pc+8 # 查看反汇编代码 ``` 通过反汇编确认具体指令(如`vxorps`或`vpclmulqdq`)是否超出运行环境支持范围[^2]。 - **硬件测试** 若怀疑硬件故障,可运行CPU压力测试工具(如`stress-ng`)或更换硬件验证[^2]。 #### 3. **示例场景** - **问题**:程序在旧服务器崩溃,报错`Illegal instruction`。 - **排查**: 1. 发现编译时使用了`-march=skylake`(支持AVX512)。 2. 服务器CPU仅支持SSE4.2。 - **解决**:重新编译并指定`-march=nehalem`。 --- ###
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