实验步骤
1. 导入虚拟机
本实验提供已安装好实验环境的Debian 11.5.0虚拟机。实验开始前，需要在VirtualBox中导入虚拟机镜像。
特别说明 
T2-102实验室的PC机已完成虚拟机的导入，但需要在虚拟机的设置中把“处理器数量”改成不大于4的数值。
首先，安装并打开VirtualBox。
然后，按照如图4-1所示，依次点击相应的按钮以导入虚拟机。
点击“打开”按钮后，检查图4-2所示的设置是否与物理机兼容。如果出现不兼容，需根据物理机的配置进行相应的修改。
检查无误后，点击窗口右下方的“导入”按钮，耐心等待虚拟机导入完成。
补充说明 
导入虚拟机时，如果不确定哪些参数需要改，不妨先完成导入操作。导入完成后，打开虚拟机的设置，检查VirtualBox是否提示“发现无效设置”，如图4-3所示。
如果存在无效设置，把鼠标悬停在图4-3底下的警告图标上，此时VirtualBox将弹出提示信息。按照提示信息，修改相应设置，直到不存在无效设置即可。
2. 运行Pin
启动虚拟机后，以用户名debian、密码123登录系统。然后，双击桌面上的“主文件夹”以打开/home/debian目录，其中以“pin-3.24”开头的压缩包即为Pin工具包。
在主文件夹上右键打开终端，并输入tar命令解压Pin的压缩包，如图4-4所示。
解压得到的文件夹名字冗长，不妨将其重命名为pin-3.24。
进入Pin工具包的根目录，可以看到类似图4-5的目录结构。
其中，doc文件夹存放的是网页形式的Pin文档，内含API说明文档。
接着，使用cd命令进入到Pin工具根目录下的source/tools/ManualExamples目录，如图4-6所示。该目录存放的是基于Pin工具包开发的插桩工具范例。
然后，执行make命令，编译ManualExamples目录下的插桩工具。
编译完成后，即可通过Pin工具包调用所生成的插桩工具对可执行文件进行插桩分析，其语法如图4-7所示。
其中，toolname表示插桩工具，指编译后存放在obj文件夹下的.so文件；output_file表示插桩工具输出到文件；target_executable则表示被插桩分析的可执行文件。例如，基于上述命令，可以使用inscount0的指令计数插桩工具，对ls命令进行插桩，并将插桩工具的输出保存到result.txt，如图4-8所示。
执行上述命令后，Pin将在当前的ManualExamples目录下调用ls工具，从而在终端中打印出当前目录的文件列表。此时，可查看inscount0插桩工具的输出信息，如图4-9所示。
ls插桩分析的输出3. 编写insDependDist插桩工具
在虚拟机的/home/debian目录下，以“workspace”开头的压缩包即为本实验的实验包。
使用unzip命令解压，或在右键菜单解压，然后将解压后的workspace目录移动到Pin工具包的根目录下，如图4-10所示。
打开workspace目录，可见如图4-11所示的文件夹及文件。
注意 
本实验只需修改insDependDist.cpp和makefile.rules，其余文件夹和文件请勿删改。
其中，inscount0.cpp是Pin自带的指令计数插桩工具的范例程序；insDependDist.cpp是本实验的指令依赖距离的插桩工具，该工具将获取可执行文件的指令依赖信息，并将这些信息输出到insDependDist.csv文件；paintInsDependDist.py的绘图程序读取insDependDist.csv文件并绘制被分析可执行文件的指令依赖分布图；obj-intel64文件夹存放编译workspace时生成的ELF文件；makefile、makefile.rules和Config文件夹存放编译workspace所需的编译规则及配置；divide_by_zero_unix.c是编译workspace所需的工具源文件。
然后，打开insDependDist.cpp文件，根据注释中的代码提示，补全5处空缺的功能代码。在insDependDist.cpp中，全局数组insDependDistance[]用于存放被插桩程序的指令依赖距离信息——insDependDistance[i]表示依赖距离为i+1的出现次数。例如，在图3-5所示的代码中，SI寄存器的依赖距离为2和3，CX寄存器的依赖距离为1，则插桩工具分析完这4条指令之后，insDependDistance[0]、insDependDistance[1]、insDependDistance[2]的值都将+1。
insDependDist.cpp的代码补全完毕后，右键选择Mousepad打开makefile.rules文件，将指令依赖距离插桩工具的名字添加到TEST_TOOL_ROOTS变量的后面，如图4-12所示。
makefile.rules中添加新的插桩工具 所有代码编写完成后，打开终端，使用cd命令进入到workspace目录，并输入make命令以编译insDependDist工具。
编译完成后，将在obj-intel64（或obj-ia32）目录下生成insDependDist.o和insDependDist.so文件。
接着，可以在终端中输入如图4-13所示的命令，对/bin/ls进行插桩分析。
-s选项设置插桩工具统计的最大依赖距离（如设置为120）/bin/ls进行插桩分析 需要注意的是，insDependDist工具默认只统计被插桩可执行文件中不超过100的依赖距离。如果想统计更远的距离，可以使用-s选项来设置，如图4-13 b)所示。此功能得益于insDependDist.cpp中用于设置最大依赖距离的Knob，如图4-14所示。
通过编写Knob，可以在调用插桩工具时进行特殊参数的设置。感兴趣的同学可以自行编写新的Knob。
insDependDist工具运行后，将在当前目录中生成/bin/ls的指令依赖距离信息。此时，在终端中使用python3运行paintInsDependDist.py脚本，即可得到/bin/ls的指令依赖距离分布图，如图4-15所示。
/bin/ls的指令依赖距离分布图参考补充说明
paintInsDependDist.py默认绘制45以内的依赖距离。若想绘制更多，可在调用脚本时添加参数，如python3 paintInsDependDist.py 100。
感兴趣的同学还可以其他对常用的命令（如pwd、clear、cat等等），或者自己编写的程序进行插桩分析。
文件备份 
若想将虚拟机中的文件拷贝到PC机，或将PC机的文件拷贝进虚拟机，请参考VirtualBox虚拟机共享文件设置。