逆向知识第七讲,三目运算符在汇编中的表现形式,以及编译器优化方式 |
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逆向知识第七讲,三目运算符在汇编中的表现形式,以及编译器优化方式
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一丶编译器优化方式
首先说一下编译器优化方式. 1.常量折叠 2.常量传播 3.复写传播 4.公共表达式 5.去掉不可达到分支 6.顺序代替分支 7.数学变化 8.代码外提 9.减少变量. 10 强度削弱. 优化方式解析 1.常量折叠常量折叠已经讲过, 就是两个常量相加 8 + 8 ,那么在编译前期就能计算出来. 2.常量传播当一个变量,没有对齐进行写入或者更改的时候,这个时候可以当做常量.(优化为常量) 3.复写传播这个需要好好说说了,我们都知道,C语言中,C调用约定都需要平栈.比如你调用完毕一个printf,那么就需要平栈. 而优化的时候,直接一起平栈了. 就比如: int i = (a * a + b); int j = i * 5; 那么此时可以变成 int j = (a * a + b) * 5 ;这样就会省掉一个变量(当然和去除变量不一样) call addr add esp,8 call addr add esp,8 此时汇编代码可以变成 call addr call addr add esp,16 这样就省掉了一个add 指令了. 4.公共表达式公共表达式和复写传播有点不一样.(看着是相反的.但是不能说是相反的.) 比如 int i = (a *a * b) * 7; int j = (a * a * b) * 7 * 3 优化之后变成. int j = i * 3; 什么是公共表达式,就是说,表达式用的都是一样的.重复使用,这样的时候,可以使用变量来存着了.或者中专一个寄存器保存其结果. 这样效率会很快,不用重新计算了. 5.去掉不可达到分支这个应该很好理解. 
if(1)
{
......
}
else
{
.....
}
此时if语句会成立,而else永远不会成立,那么编译器优化的时候就可以去掉else语句了. 6.顺序代替分支 这个下方讲解三木运算符的时候可以明白. 7.数学变化这也很好理解. 3a + 5a 那么此时可以变为一条表达式计算直接变成8a 8.代码外提也很好理解. for (int i = 0; i < (argc / 3);i++) { .............. //中间没有使用argc变量 }中间没有使用argc变量. 那么此时优化的时候,可能会用寄存器,也或者会用一个局部变量保存 (argc / 3) int j = (argc / 3); 那么此时for循环的条件变成了 i < j即可. 这样就不用每次循环一遍就计算一遍(argc / 3)了. 9.减少变量.定义的变量没有使用,优化的时候自然就会消失了.(减少空间) 10 强度削弱.很好理解.我们都知道除法的指令周期很长.所以前边讲解除法的时候各种套路,各种数学定理各种公式. 目的是什么,目的就是为了让指令周期缩短一点. 强度削弱指的就是,当时用高指令周期的指令的时候,可不可以使用低指令周期完成高指令周期做的事情. 比如说: 一个DIV指令是100指令周期(当然你可以想象成100秒) 那么一个移位是10个指令周期 此时我计算 一个公式 n / 4; 那么可以变成 mov eax,[ebp - xxx] sar eax,2 也完成了DIV的作用. 如果看做是100秒时间,那么我们只用了10^n秒(n的取值看上面的指令,比如mov,占4个指令周期,举个例子,那么合起来才14个指令周期) 二丶三木运算符在汇编中的表现形式高级代码:
#include "stdafx.h"
#include "MyClass.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
unsigned int nVar_4 = 5;
scanf("%d", &nVar_4);
printf("%d\r\n", argc == 0 ? 0 : -1); 第一种表达方式,判读为零还是为1的情况
printf("%d\r\n", argc > 9 ? argc*nVar_4 : nVar_4/argc); 第二种表达方式，无法优化的表达方式．
printf("%d\r\n", argc == 9 ? 35 : 98); 第三种表达方式,利用0和-1来运算
printf("%d\r\n", argc >= 9 ? 35 : 98); 第四种表达方式,指令支持
}
1.三木运算符第一种表达形式.
有用的汇编代码就4行. 1.变量给寄存器保存. 2.寄存器内容求补码 3.带进位的减法. 首先说下什么意思. 这里是无分支三木运算 neg的意思就是求补, 但是运算的时候是 ecx = 0 - ecx值. neg只有 0 - 0的时候才不会借位. 还原代码要从三方面考虑 为零的情况下为零的时候,neg 一下,那么其结果还是 0,CF位没有借位. 还原代码为: if(argc == 0) { ecx = 0; }
为负数的时候: 如果为负数的时候,那么 neg一下,其结果是 0 - 负数 (CF借位,则置位1) sbb 负数- 负数 - CF 结果是-1 还原代码为: if(argc < 0) { ecx = -1; } 为正数的情况下 如果是正数 neg一下 0 - 正数 = 负数, 那么CF借位了,其结果是1 sbb一下. 负数- 负数 - CF 其结果是 -1 (负数- 负数= 0,0 - CF(1) = -1) 还原代码: if(argc > 0) { ecx == -1; } 总结上面方面情况还原得出其还原代码为. if(argc < 0) ecx = -1; if(argc ==0) ecx = 0; if(argc > 0) ecx = -1;如果转化为三木运算符,这个就看自己爱怎么转化了 比如: argc ==0 ? 0 : -1 ａ ? b :ｃ 以后分为ａ ｂ ｃ讲解，ａ代表表达式和条件 ，ｂ和Ｃ代表其结果． 其中,这种优化方式,则是顺序优化.也就是上面没说的.结果之后有一方成立 ２．三木运算符的第二种表达方式高级代码： printf("%d\r\n", argc > 9 ? argc*nVar_4 : nVar_4/argc); 这个代码，无法优化，因为不知道变量是多少． 看下汇编代码把．
这个很简单了． １．局部变量给寄存器保存． ２．和９比较 ３．小于怎么怎么做 ４．大于怎么怎么做． 3.三木运算符的高级汇编表示,利用0和-1
高级代码: printf("%d\r\n", argc == 9 ? 35 : 98); 对应汇编代码:
这个汇编代码要分为两部分看，三部分代入. 1.相等的情况下怎么走 2.大于的时候怎么走 3.小于的时候怎么走. 1.相等的时候怎么走（属于代入）看第一部分代码：
看上面汇编代码解析 这里的esi是argc变量，因为上下文关系，所以变量的值已经在esi保存了。 现在我们带入走汇编指令 当esi == 9的时候 第二句 sub edx,9 (结果为0） 第三句 neg edx (0 - 0 还是0） 第四句 sbb edx,edx (0 - 0 - CF, 此时因为neg所以CF = 0 所以就是 0 - 0 - 0 还是0 接着看下方第二部分代码
为零的时候，edx 走到and之后，还是0 然后接着add 那么其结果是23h 由此还原汇编代码： if(argc == 9) edx = 23h 2.大于的时候怎么走
还是同上 1.如果> 9,那么 sub后结果是正数 2.neg之后. 0 - 正数= 负数 (0 - 正数的时候,借位了,所以CF位是1) 3.sbb 之后 负数- 负数 = 0, 然后- CF位 = -1; 4.如果是-1,那么and之后其结果是3FH 5.接着add之后其结果是 (3fh + 23h) 还原代码: if (argc > 9) edx = (3fh + 23h) 3.小于的时候怎么走
1.sub之后, 结果为负数 2.neg之后( 0 - 负数 = 取负数的绝对值(负负得正),有借位,所以CF = 1) 3.sbb 之后, 正数- 正数 - CF = 正数- 正数 - 1 = -1; 4.结果为-1,那么and起作用 5,执行add,加23h 还原代码: if (argc < 9) edx = (0c1h + 23h) 综上条件,换成三目运算其结果是: if(argc < 9) edx = 3fh + 23h if(argc ==9)edx = 23h if(argc > 9) edx = (3fh + 23h) 那么可以还原成: argc == 9 ? 23h : 62h 注意这里的3Fh,这里的3Fh,是 c - b (如果条件取反,那么则是b-c)的结果. 四丶指令支持版本高级代码: printf("%d\r\n", argc >= 9 ? 35 : 98); 汇编代码:
大于或者等于的情况下. 1.和9比较,大于9 2.大于9,则al不设置,结果为0 3.dec eax, 0 - 1 = -1,其结果变成-1,也就是FFFFFFFF 4.结果为-1,则and成立,其结果变为0C1H 5.add eax,62 紧接着加上其结果 还原代码 if(argc >=9) reg32 = (c1 + 62h)注意这里会进位的. 综上所述,可以得出: if(argc < 9) reg32 = 62h if(argc >= 9)reg32 = (0c1h + 62h); (0c1h + 62)然后看结果,后八位(因为我们是32位系统)其结果是35 还原三目运算符为: argc >= 9 ? 35:98 |
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