汇编级代码优化

代码优化的含义:

代码优化的目标当然是体积小和速度快,但是在通常的情况下二者就象鱼和熊掌一样不能得
兼,我们通常寻找的是这二者的折中,究竟应该偏向何方,那就得具体看我们的实际需要.
但有些常识是我们应该牢记的,下面就结合我们最常遇到的具体情况来漫谈一下:

1.寄存器清0
我绝对不想再看到下面的写法:
1)moveax,00000000h;5bytes
看起来上面的写法很符合逻辑,但你应当意识到还有更加优化的写法:
2)subeax,eax;2bytes
3)xoreax,eax;2bytes
看看后面的字节数你就应该理解为什么要这么作了,除此之外,在速度上也没有损
失,他们一样快,但你喜欢xor还是sub呢?我是比较喜欢xor,原因很简单,因为我数学不好..
..


不过Microsoft比较喜欢sub....我们知道windows运行的慢....(呵呵,当然是玩笑
这并不是真正原因X-D!)

2.测试寄存器是否为0
我也不希望看到下面的代码:

1)cmpeax,00000000h;5bytes
je_label_;2/6bytes(short/near)

[*注意很多指令针对eax作了优化,你要尽可能多地实用eax,比如CMPEAX,1234
5678h(5bytes)如果你使用其他寄存器,就是6bytes*]

让我们看看,简单的比较指令居然要用7/11bytes,NoNoNo,试试下面的写法:
2)oreax,eax;2bytes
je_label_;2/6(short/near)
3)testeax,eax;2bytes
je_label_;2/6(short/near)
呵呵,只有4/8bytes,看看我们可节省多少字节啊3/4字节...那么接下来的问题是
你喜欢OR还是TEST呢,就我个人而言,比较喜欢TEST,因为test不改变任何寄存器,并不向任
何寄存器写入内容,这通常能在pentium机上取得更快的执行速度.

别高兴的太早,因为还有更值得我们高兴的事情,假如你要判断的的是eax寄存器,
那么看看下面的,是不是更有启发?


4)xchgeax,ecx;1byte
jecxz_label_;2bytes
在短跳转的情况下我们比2)和3)又节省了1字节.oh....___...

3.测试寄存器是否为0FFFFFFFFh
一些API返回-1,因此如何测试这个值呢?看你可能又要这样:
1)cmpeax,0ffffffffh;5bytes
je_label_;2/6bytes
hey,不要这样,写代码的时候想一想,于是有了下面的写法:
2)inceax;1byte
je_label_;2/6bytes
deceax;1byte
可以节省3bytes并且执行速度会更快.

4.置寄存器为0FFFFFFFFh
看看假如你是Api的作者,如何返回-1?这样吗?
1)moveax,0ffffffffh;5bytes
看了上面的不会再这么XXX了吧?看看下面的:
2)xoreax,eax/subeax,eax;2bytes
deceax;1byte
节省一个字!还有写法:
3)stc;1byte


sbbeax,eax;2bytes
这有时还可以优化掉1byte:
jnc_label_
sbbeax,eax;2bytesonly!
_label_:...
我们为什么用asm呢?这就是原因.

5.寄存器清0并移入低字数值
1)xoreax,eax;2bytes
movax,wordptr[esi+xx];4bytes
????--->不会吧,这可能是最多初学者的写法了,我当然原来也是,看了benny的文
章之后我决定改写为:
2)movzxeax,wordptr[esi+xx];4bytes
收获2bytes!
下面的
3)xoreax,eax;2bytes
moval,byteptr[esi+xx];3bytes
就相应改为:
4)movzxeax,byteptr[esi+xx];4bytes
我们应当尽可能利用movzx
5)xoreax,eax;2bytes
movax,bx;3bytes


因为执行速度不慢并通常能节省字节...
6)movzxeax,bx;3bytes

6.关于push,下面是着重代码体积的优化,因为寄存器操作总要比内存操作要快.
1)moveax,50h;5bytes
这样就小了1word
2)push50h;2bytes
popeax;1byte
当操作数只有1字节时候,push只有2bytes,否则就是5bytes,记住!

下一个问题,向堆栈中压入7个0
3)push0;2bytes
push0;2bytes
push0;2bytes
push0;2bytes
push0;2bytes
push0;2bytes
push0;2bytes
占用14字节,显然不能满意,优化一下
4)xoreax,eax;2bytes
pusheax;1byte
pusheax;1byte


pusheax;1byte
pusheax;1byte
pusheax;1byte
pusheax;1byte
pusheax;1byte
可以更紧凑,但会慢一点的形式如下:
5)push7;2bytes
popecx;1byte
_label_:push0;2bytes
loop_label_;2bytes
可以节省7字节....

有时候你可能会从将一个值从一个内存地址转移到另外内存地址,并且要保存所有
寄存器:
6)pusheax;1byte
moveax,[ebp+xxxx];6bytes
mov[ebp+xxxx],eax;6bytes
popeax;1byte
试试push,pop
7)pushdwordptr[ebp+xxxx];6bytes
popdwordptr[ebp+xxxx];6bytes



7.乘法

当eax已经放入被乘数,要乘28h,如何来写?
1)movecx,28h;5bytes
mulecx;2bytes
好一点的写法如下:
2)push28h;2bytes
popecx;1byte
mulecx;2bytes
哇这个更好::
3)imuleax,eax,28h;3bytes
intel在新CPU中提供新的指令并不是摆设,需要你的使用.

8.字符串操作
你如何从内存取得一个字节呢?
速度快的方案:
1)moval/ax/eax,[esi];2/3/2bytes
incesi;1byte
代码小的方案:
2)lodsb/w/d;1byte
我比较喜欢lod因为他小,虽然速度慢了点.



如何到达字符串尾呢?
JQwerty'smethod:
9)leaesi,[ebp+asciiz];6bytes
s_check:lodsb;1byte
testal,al;2bytes
jnes_check;2bytes
Super'smethod:
10)leaedi,[ebp+asciiz];6bytes
xoral,al;2bytes
s_check:scasb;1byte
jnes_check;2byte
选择哪一个?Super的在386以下的更快,JQwerty的在486以及pentium上更快,体积一
样,选择由你.

9.复杂一点的...
假设你有一个DWORD表,ebx指向表的开始,ecx是指针,你想给每个doword加1,看看
如何作:
1)pushad;1byte
imulecx,ecx,4;3bytes
addebx,ecx;2bytes
incdwordptr[ebx];2bytes
popad;1byte


可以优化一点,但是好像没人用:
2)incdwordptr[ebx+4*ecx];3bytes
一条指令就节省6字节,而且速度更快,更易读,但好像没有什么人用?...why?
还可以有立即数:
3)pushad;1byte
imulecx,ecx,4;3bytes
addebx,ecx;2bytes
addebx,1000h;6bytes
incdworptr[ebx];2bytes
popad;1byte
优化为:
4)incdwordptr[ebx+4*ecx+1000h];7bytes
节省了8字节!

看一下lea指令能为我们干点什么呢?
leaeax,[12345678h]
eax的最后结果是什么呢?正确答案是12345678h.
假设EBP=1
leaeax,[ebp+12345678h]
结果是123456789h....呵呵比较一下:
leaeax,[ebp+12345678h];6bytes
==========================


moveax,12345678h;5bytes
addeax,ebp;2bytes

5)看看:
moveax,12345678h;5bytes
addeax,ebp;2bytes
imulecx,4;3bytes
addeax,ecx;2bytes
6)用lea来进行一些计算我门将从体积上得到好处:
leaeax,[ebp+ecx*4+12345678h];7bytes
速度上一条lea指令更快!不影响标志位...记住下面的格式,在许多地方善用他们
你可以节省时间和空间.
OPCODE[BASE+INDEX*SCALE+DISPLACEMENT]

10.下面是关于病毒重定位优化的,惧毒人士请绕行...

下面的代码你不应该陌生
1)callgdelta
gdelta:popebp
subebp,offsetgdelta
在以后的代码中我们这样使用delta来避免重定位问题
leaeax,[ebp+variable]


这样的指令在应用内存数据的时候是不可避免的,如果能优化一下,我门将会得到
数倍收益,打开你的sice或者trw或者ollydbg等调试器,看看:
3)leaeax,[ebp+401000h];6bytes

假如是下面这样
4)leaeax,[ebp+10h];3bytes
也就是说如果ebp后面变量是1字节的话,总的指令就只有3字节
修改一下最初的格式变为:
5)callgdelta
gdelta:popebp
在某些情况下我们的指令就只有3字节了,可以节省3字节,嘿嘿,让我们看看:
6)leaeax,[ebp+variable-gdelta];3bytes
和上面的是等效的,但是我们可以节省3字节,看看CIH...

11.其他技巧:
如果EAX小于80000000h,edx清0:
--------------------------------------------------
1)xoredx,edx;2bytes,butfaster
换种写法：
2)cdq;1byte,butslower
我一直使用cdq,为什么不呢?体积更小...



下面这种情况一般不要使用esp和ebp,使用其他寄存器.
-----------------------------------------------------------
1)moveax,[ebp];3bytes
2)moveax,[esp];3bytes
3)moveax,[ebx];2bytes

交换寄存器中4个字节的顺序?用bswap
---------------------------------------------------------
moveax,12345678h;5bytes
太长了，这样：
bswapeax;2bytes
;eax=78563412hnow

Wannasavesomebytesreplacin'CALL?
---------------------------------------
1)call_label_;5bytes
ret;1byte
改为如下：
2)jmp_label_;2/5(SHORT/NEAR)
如果仅仅是优化,并且不需要传递参数,请尽量用jmp代替call

比较reg/mem时如何节省时间:


------------------------------------------
1)cmpreg,[mem];slower
这样写：
2)cmp[mem],reg;1cyclefaster

乘2除2如何节省时间和空间?
------------------------------------------------------------
1)moveax,1000h
movecx,4;5bytes
xoredx,edx;2bytes
divecx;2bytes
移位：
2)shreax,4;3bytes
除法呢？
3)movecx,4;5bytes
mulecx;2bytes
当然也一样拉
4)shleax,4;3bytes

loop指令
------------------------
1)dececx;1byte



jne_label_;2/6bytes(SHORT/NEAR)
分特，loop没学过？
2)loop_label_;2bytes
再看:
3)je$+5;2bytes
dececx;1byte
jne_label_;2bytes
记住loop
4)loopXX_label_(XX=E,NE,ZorNZ);2bytes
loop体积小,但486以上的cpu上执行速度会慢一点...


交换寄存器:
---------------------------------------------------------
1)pusheax;1byte
pushebx;1byte
popeax;1byte
popebx;1byte
明明有指令嘛：
2)xchgeax,ebx;1byte

3)xchgecx,edx;2bytes
如果仅仅是想移动数值,用mov,在pentium上会有较好的执行速度:


4)movecx,edx;2bytes

比较以下程序:
--------------------------------------------
1)未优化:
lbl1:moval,5;2bytes
stosb;1byte
moveax,[ebx];2bytes
stosb;1byte
ret;1byte
lbl2:moval,6;2bytes
stosb;1byte
moveax,[ebx];2bytes
stosb;1byte
ret;1byte
---------
;14bytes
2)优化了:
lbl1:moval,5;2bytes
lbl:stosb;1byte
moveax,[ebx];2bytes
stosb;1byte


ret;1byte
lbl2:moval,6;2bytes
jmplbl;2bytes
要善于利用代码哦:)---------
;11bytes

读取常数变量,试试在指令中直接定义:
-----------------------------
moveax,[ebp+variable];6bytes
...
mov[ebp+variable],eax;6bytes
...
...
variabledd12345678h;4bytes

2)优化为:
moveax,12345678h;5bytes
variable=dwordptr$-4
...
...
mov[ebp+variable],eax;6bytes
呵呵,好久没看到这么有趣的代码了,前提是编译的时候支持代码段的写入属性要


最后介绍未公开指令SALC,现在的调试器都支持...什么含义呢:就是CF位置1的话
就将al置为0xff
------------------------------------------------------------------
1)jc_lbl1;2bytes
moval,0;2bytes
jmp_end;2bytes
_lbl:moval,0ffh;2bytes
_end:...
当然用SALC啦
2)SALCdb0d6h;1byte;)

转自：http://www.newsmth.net/bbsanc.php?p=567-6-1-3