使用 pin 添加您自己的说明

Question

intel-pin生成的代码中可以加入自己的代码吗？

我想了一会儿，我创建了一个简单的工具：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include "pin.H"

// Additional library calls go here

/*********************/

// Output file object
ofstream OutFile;

//static uint64_t counter = 0;

uint32_t lock = 0;
uint32_t unlock = 1;
std::string rtin = "";
// Make this lock if you want to print from _start
uint32_t key = unlock;

void printmaindisas(uint64_t addr, std::string disassins)
{
    std::stringstream tempstream;
    tempstream << std::hex << addr;
    std::string address = tempstream.str();
    if (key)
        return;
    if (addr > 0x700000000000)
        return;
    std::cout<<address<<"\t"<<disassins<<std::endl;
}

void mutex_lock()
{

key = !lock;
std::cout<<"out\n";

}
void mutex_unlock()
{

    key = lock;
    std::cout<<"in\n";

}

void Instruction(INS ins, VOID *v)
{
    //if
  // Insert a call to docount before every instruction, no arguments are passed
  INS_InsertCall(ins, IPOINT_BEFORE, (AFUNPTR)printmaindisas, IARG_ADDRINT, INS_Address(ins),
  IARG_PTR, new string(INS_Disassemble(ins)), IARG_END);
    //std::cout<<INS_Disassemble(ins)<<std::endl;
}

void Routine(RTN rtn, VOID *V)
{
    if (RTN_Name(rtn) == "main")
    {
        //std::cout<<"Loading: "<<RTN_Name(rtn) << endl;
        RTN_Open(rtn);
        RTN_InsertCall(rtn, IPOINT_BEFORE, (AFUNPTR)mutex_unlock, IARG_END);
        RTN_InsertCall(rtn, IPOINT_AFTER, (AFUNPTR)mutex_lock, IARG_END);
        RTN_Close(rtn);
    }
}

KNOB<string> KnobOutputFile(KNOB_MODE_WRITEONCE, "pintool", "o", "mytool.out", "specify output file name");
/*
VOID Fini(INT32 code, VOID *v)
{
    // Write to a file since cout and cerr maybe closed by the application
    OutFile.setf(ios::showbase);
    OutFile << "Count " << count << endl;
    OutFile.close();
}
*/

int32_t Usage()
{
  cerr << "This is my custom tool" << endl;
  cerr << endl << KNOB_BASE::StringKnobSummary() << endl;
  return -1;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
  // It must be called for image instrumentation
  // Initialize the symbol table
  PIN_InitSymbols();

  // Initialize pin
  if (PIN_Init(argc, argv)) return Usage();
  // Open the output file to write
  OutFile.open(KnobOutputFile.Value().c_str());

  // Set instruction format as intel
    // Not needed because my machine is intel
  //PIN_SetSyntaxIntel();

  RTN_AddInstrumentFunction(Routine, 0);
  //IMG_AddInstrumentFunction(Image, 0);

  // Add an isntruction instrumentation
  INS_AddInstrumentFunction(Instruction, 0);

  //PIN_AddFiniFunction(Fini, 0);

  // Start the program here
  PIN_StartProgram();

  return 0;

}

如果我打印以下 c 代码（实际上什么都不做）：

int main(void)
{}

给我这个输出：

in
400496  push rbp
400497  mov rbp, rsp
40049a  mov eax, 0x0
40049f  pop rbp
out

并使用以下代码：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
  printf("%s\n", "Hello");
}

打印：

in
4004e6  push rbp
4004e7  mov rbp, rsp
4004ea  mov edi, 0x400580
4004ef  call 0x4003f0
4003f0  jmp qword ptr [rip+0x200c22]
4003f6  push 0x0
4003fb  jmp 0x4003e0
4003e0  push qword ptr [rip+0x200c22]
4003e6  jmp qword ptr [rip+0x200c24]
Hello
4004f4  mov eax, 0x0
4004f9  pop rbp
out

所以，我的问题是，是否可以添加：

4004ea  mov edi, 0x400580
4004ef  call 0x4003f0
4003f0  jmp qword ptr [rip+0x200c22]
4003f6  push 0x0
4003fb  jmp 0x4003e0
4003e0  push qword ptr [rip+0x200c22]
4003e6  jmp qword ptr [rip+0x200c24]

我的第一个代码（没有打印功能的代码）中的指令，在检测例程/或分析例程中使用 pin，以便我可以模仿我的第二个代码（通过动态添加这些指令）？ （我不想直接打电话给printf，而是想模仿这种行为）（将来我想用pin来模仿sanity checker或intel mpx，如果我能以某种方式动态添加这些检查指令）

我查看了pin documentation，它有instruction modification api，但它只能用于添加直接/间接分支或删除指令（但我们不能添加添加新的指令）。

你能帮帮我吗？另外，我要提前感谢您调查此问题。

Answer 1

分析例程（或替换例程）实际上只是插入到正在分析的应用程序中的代码。但在我看来，您想修改应用程序上下文的一个或多个寄存器。默认情况下，当分析例程执行时，Pin 运行时会在分析例程入口处保存应用程序上下文，然后在例程返回时将其恢复。这基本上允许执行分析例程而不会对应用程序进行任何意外更改。但是，Pin 提供了三种在分析或替换例程中修改应用程序上下文的方法：

• 将IARG_RETURN_REGS 参数传递给例程。从例程返回的值存储到应用程序上下文的指定寄存器中。这使您能够更改任何大小不超过ADDRINT 大小的单个寄存器，这是例程的返回值类型。这在探测模式或缓冲 API¹ 中不受支持。但是，更改单个寄存器是最有效的方法。
• 为要在例程中修改的每个寄存器传递一个IARG_REG_REFERENCE 参数。对于每个这样的参数，您需要在PIN_REGISTER* 类型的例程的声明中添加一个参数。这在探测模式或缓冲 API 中不受支持，但它是更改几个寄存器并支持所有寄存器的最有效方式。
• 将IARG_CONTEXT 参数传递给例程。您需要在CONTEXT* 类型的例程的声明中添加一个参数。使用上下文操作 API 更改应用程序上下文的一个或多个寄存器。例如，您可以使用PIN_SetContextReg(ctxt, REG_INST_PTR, NewRipValue) 更改应用程序上下文的RIP 寄存器。为了使上下文更改生效，必须调用PIN_ExecuteAt，这会在具有指定上下文的可能更改的RIP 处恢复应用程序的执行。 Buffering API 不支持此功能，并且在 Probe 模式中存在限制。

例如，如果您想在应用程序上下文中执行mov edi, 0x400580，您可以简单地将值0x400580 存储在分析例程中应用程序上下文的EDI 寄存器中：

r->dword[0] = 0x400580;
r->dword[1] = 0x0;      // See: https://stackoverflow.com/questions/11177137/why-do-x86-64-instructions-on-32-bit-registers-zero-the-upper-part-of-the-full-6

其中r 的类型为PIN_REGISTER*。或者：

PIN_SetContextReg(ctxt, REG_EDI, 0x400580); // https://stackoverflow.com/questions/38782709/what-is-the-default-type-of-integral-literals-represented-in-hex-or-octal-in-c

稍后当应用程序执行恢复时，RDI 将包含 0x400580。

请注意，您可以在分析例程中更改任何有效的内存位置，无论它属于应用程序还是您的 Pin 工具。例如，如果应用程序上下文的RAX 寄存器包含一个指针，您可以像访问任何其他指针一样直接访问该指针处的内存位置。

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脚注：

(1) 您似乎没有使用 Probe 模式或 Buffering API。