将汇编转换为 C

Question

我的教授在周五的讲座中向我们提出了一个“挑战”问题。他给了我们一个 C 程序的程序集，然后从 C 代码中删除了两个常量。 大会：

sum_element:
pushl %ebp
movl %esp,%ebp
movl 8(%ebp),%eax
movl 12(%ebp),%ecx
sall $2,%ecx
leal 0(,%eax,8),%edx
subl %eax,%edx
leal (%eax,%eax,4),%eax
movl mat2(%ecx,%eax,4),%eax
addl mat1(%ecx,%edx,4),%eax
movl %ebp,%esp
popl %ebp
ret

然后是C代码：

#define M  ____
#define N  ____
int mat1[M][N];
int mat2[N][M];
int sum_element(int i, int j)
{
return mat1[i][j] + mat2[i][j];
}

然后他问我们 M 和 N 的值是多少。

到目前为止我做了什么：

movl %esp,%ebp（这会将 esp 寄存器移动到 ebp 寄存器中）

movl 8(%ebp),%eax（这会将 8 的内容从 ebp 寄存器移到 eax 寄存器中）

movl 12(%ebp),%ecx（这会将 12 的内容从 ebp 寄存器移到 ecx 寄存器中）

sall $2,%ecx(这是将存储在ecx中的数字左移2位，因此除以4)

leal 0(,%eax,8),%edx(我不确定表达式前面的 0 是做什么的，否则它会将 eax*8 加载到 edx 中)

subl %eax,%edx (edx = edx - eax)

leal (%eax,%eax,4),%eax (eax = eax^2*4)

movl mat2(%ecx,%eax,4),%eax（eax = mat2(ecx, eax, 4) 是什么）

addl mat1(%ecx,%edx,4),%eax（eax = eax + mat1(ecx, edx, 4) 是什么）

我不明白的部分是mat1、mat2和前面有0的leal。

谢谢！

编辑：总结一下我目前的情况：

ecx=ecx/4
edx=eax*8-eax
eax=eax*4+eax

我想在知道 mat1 和 mat2 是什么之后，我可以计算 M 和 N 的值，但我要么错过了明显的东西，要么还有更多工作要做。任何方向都会很棒。

ecx 是 j，eax 是 i 吗？

再次感谢！

Answer 1

mat1 和mat2 是变量的地址。一旦它们不在堆栈中，它们就具有固定值......（它们被声明为静态变量）......所以它们只是指mat1和mat2的内存地址

• ecx = j
• eax = i

在函数的开头......但后来

• ecx = j
• eax 和 edx（第 10 行和第 11 行）都在执行来自 i 的数组偏移量。发生这种情况是因为矩阵在第一个索引处具有不同的大小。一个是M，另一个是N。

关于leal 0(,%eax,8),%edx，意思是edx = 8 * eax 它用于计算来自i的偏移量，但由于subl %eax,%edx、edx = edx - eax = edx - i = i * 8 - i = 7 * i与 ，所以最终的edx = 7 * i...M = 7。

同理：在第 10 行 %eax = i * N = i + 4 * i = 5 * i，因此是 N = 5。 i + 4 * i来自leal (%eax,%eax,4),%eax

mat1[i][j] > mat1 + ( M + i ) * 4 + j * 4 > mat2(%ecx,%eax,4),%eax
mat2[i][j] > mat2 + ( N + i ) * 4 + j * 4 > mat1(%ecx,%edx,4),%eax

顺便说一句：

• leal (%eax,%eax,4),%eax = eax += eax + eax * 4 而不是 eax = eax^2*4
• sall $2,%ecx = ecx *= 4 而不是 ecx = ecx/4

Answer 2

mat1 和 mat2 只是内存位置的命名地址，与 C 代码中相同。

movl mat2(%ecx,%eax,4),%eax -> load *(ecx + mat2 + (eax * 4)) into eax
addl mat1(%ecx,%edx,4),%eax -> add *(ecx + mat1 + (edx * 4) to eax

其中mat2 和mat1 是表示汇编程序已知的一些地址的常量数值。

leal 指令只是“整数加/乘”操作的花哨名称，通常用于地址计算：

leal 0(,%eax,8),%edx -> load eax * 8 + 0 into edx