使用 pin 添加您自己的說明

Question

intel-pin生成的代碼中可以添加自己的代碼嗎？

我想了一會兒，我創建了一個簡單的工具：

#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 代碼（實際上什么都不做）：

int main(void)
{}

給我這個輸出：

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

並使用以下代碼：

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

印刷：

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，我的問題是，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]

我的第一個代碼（沒有打印功能的代碼）中的指令，在儀器例程/或分析例程中使用 pin，以便我可以模仿我的第二個代碼（通過動態添加這些指令）？ （我不想直接調用printf ，而是想模仿這種行為）（將來我正在考慮使用 pin 模仿健全性檢查器或 intel mpx，如果我可以以某種方式動態添加這些檢查指令）

我看了pin文檔，有指令修改api ，但是只能用於添加直接/間接分支或刪除指令（但我們不能添加添加新指令）。

請你幫助我好嗎？ 我還要提前感謝您調查這個問題。

Answer 1

分析例程（或替換例程）實際上只是插入到正在分析的應用程序中的代碼。 但在我看來，您想要修改應用程序上下文的一個或多個寄存器。 默認情況下，當分析例程執行時，Pin 運行時在分析例程的入口處保存應用程序上下文，然后在例程返回時恢復它。 這基本上允許執行分析例程而不會對應用程序進行任何意外更改。 但是，Pin 提供了三種方法來在分析或替換例程中修改應用程序上下文：

• 將IARG_RETURN_REGS參數傳遞給例程。 從例程返回的值存儲到應用程序上下文的指定寄存器中。 這使您能夠更改大小不超過ADDRINT大小的任何單個寄存器，這是例程的返回值類型。 這在探測模式或緩沖 API ^{1 中}不受支持。 但是，這是更改單個寄存器的最有效方法。
• 為要在例程中修改的每個寄存器傳遞IARG_REG_REFERENCE參數。 對於每個這樣的參數，您需要在PIN_REGISTER*類型的例程的聲明中添加一個參數。 這在探測模式或緩沖 API 中不受支持，但它是更改幾個寄存器並支持所有寄存器的最有效方法。
• 將IARG_CONTEXT參數傳遞給例程。 您需要在類型為CONTEXT*的例程的聲明中添加一個參數。 使用上下文操作 API 來更改應用程序上下文的一個或多個寄存器。 例如，您可以使用PIN_SetContextReg(ctxt, REG_INST_PTR, NewRipValue)更改應用程序上下文的RIP寄存器。 為了使上下文更改生效，必須調用PIN_ExecuteAt ，它會在具有指定上下文的潛在更改的RIP上恢復應用程序的執行。 Buffering API 不支持此功能，並且在 Probe 模式中存在限制。

例如，如果您想在應用程序上下文中執行mov edi, 0x400580 ，您可以在分析例程中簡單地將值0x400580存儲在應用程序上下文的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的類型為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

稍后當應用程序執行恢復時， RDI將包含 0x400580。

請注意，您可以更改分析例程中的任何有效內存位置，無論它屬於應用程序還是您的 Pin 工具。 例如，如果應用程序上下文的RAX寄存器包含一個指針，您可以像訪問任何其他指針一樣直接訪問該指針處的內存位置。

---

腳注：

(1) 您似乎沒有使用探測模式或緩沖 API。