如何在 pintool 中获取数组的内存有效地址？答案

【问题标题】：How can i get memory effective address of array in pintool?如何在 pintool 中获取数组的内存有效地址？
【发布时间】：2016-02-19 11:49:09
【问题描述】：

我尝试打印数组的内存位置（有效地址），发现如下：

1- 第一种方式：使用（以读取操作为例）
IARG_MEMORYREAD_EA
作为分析函数的参数并在该函数中打印此值，（内存读取的有效地址，仅当 INS_IsMemoryRead 为真且位于 IPOINT_BEFORE 时才有效。）

2- 第二种方式：通过插入回调：

INS_OperandMemoryDisplacement(INS ins,UINT32 n)
INS_OperandMemoryBaseReg(INS ins,UINT32 n)
INS_OperandMemoryIndexReg(INS ins,UINT32 n)
INS_OperandMemoryScale(INS ins,UINT32 n)

它返回用于在内存操作数中寻址的位移、基址寄存器、索引寄存器和比例值，并通过以下公式计算有效地址：

有效地址 = 位移 + BaseReg + IndexReg * Scale

它们之间有什么区别，实现这一点的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

标签： intel-pin

【解决方案1】：

问题有点复杂。

很难知道您是否正在对数组进行索引，因为任何内存位置都可以被视为只有 1 个条目的数组（并且该指令仅使用基本 reg）。

除了检查是否有基数、索引、比例和位移（我想我们都可以想到各种人为的索引数组的方法，而不在一条指令中使用 SIB [比例、索引、基数] 和位移），在在这种情况下，我们知道几乎肯定是一个数组。

为了让问题有合理的理由，假设所有使用 SIB（或 SIB + disp）的指令都索引到一个数组中，而另一个则没有。

您的第一种方式不会告诉您是否有 SIB 指令，它只会告诉您有内存访问权限 [除非您随后检查指令是否有 SIB]。

此外，您需要检查它是读取 (IARG_MEMORYREAD_EA) 还是写入 (IARG_MEMORYWRITE_EA)，您不会获得详细信息（例如数组的基地址是什么，索引和比例值是多少，位移）。

我认为第二种方式是正确的。从我的 POV 来看，不一定更简单但更详尽（请注意，您可以混合使用这两种方法）。

这是我要做的（代码未经测试，只是一个基本想法；适用于读写访问）：

// we need at least one op
UINT32 op_count = INS_OperandCount(ins);
if(op_count == 0) {
    return;
}

// search for the operand which could be a memory operand
UINT32 current_op;
BOOL found_mem_op = FALSE;
for(current_op = 0; current_op < op_count; ++current_op) {
    // operand generates an address (LEA) or operand is directly a mem op
    if(INS_OperandIsAddressGenerator(ins, current_op) || INS_OperandIsMemory(ins, current_op)) {
        found_mem_op = TRUE;
        break;
    }
}

// check if we could find a memory operand
if(!found_mem_op) {
    return;
}

// get base, index, scale and displacement
REG reg_base = INS_OperandMemoryBaseReg(ins, current_op);
REG reg_index = INS_OperandMemoryIndexReg(ins, current_op);
UINT32 scale = INS_OperandMemoryScale(ins, current_op);
ADDRDELTA disp = INS_OperandMemoryDisplacement(ins, current_op);

// both base and index must be valid to proceed
if(REG_valid(reg_base) && REG_valid(reg_index)) {

    // get base register value
    INS_InsertCall(ins, IPOINT_AFTER, (AFUNPTR)GetRegVal, 
            IARG_REG_VALUE,
            reg_base,
            IARG_END);

    ADDRINT reg_base_value = value_reg; //value_reg is obtained by GetRegVal() 

    // get index register value
    INS_InsertCall(ins, IPOINT_AFTER, (AFUNPTR)GetRegVal, 
            IARG_REG_VALUE,
            reg_index,
            IARG_END);

    ADDRINT reg_index_value = value_reg;

    ADDRINT final_address = reg_base_value + (reg_index_value * scale) + disp;   
}

source/tools/Tests/ea_verifier.cpp 中的 PIN 测试套件中还有一个有趣的示例（请参阅 IntrumentAccess 函数）。

【讨论】：