Question

9.7.10 Matrixmu.exe

Matrixmu 是一个矩阵相乘的程序。这个程序在某种意义上是不完整的，它没有初始化矩阵，但是把它反编译了用以说明第 5 章第 5.4.10 节的向前代入法能够发现数组表示法。dcc 没有实现从这个表示法到数组的转换，但是在第 5 章第 5.5 节有详细解释。反汇编的程序在图 9-51 中显示，反编译的 C 程序在图 9-52，最初的 C 程序在图 9-53。这个程序的调用图如下：

main proc_1

两个用户子过程都以相同的高级指令数被反编译；矩阵乘法子过程有 10 个，主程序有 1 个。指令数目的缩减率超过 85%，归因于在一个数组偏移的计算中涉及大量低级指令。在程序的反汇编版本中，在子程序 proc_1 第 026 行到第 069 行上的基本块有 44 个指令，它们被转换成两个高级指令；中间指令缩减率 95.45%。整体来说，这个程序的中间指令有 86.90%的缩减率，如图 9-54 所示。

	proc_1	PROC NEAR
000	0002FA	55	PUSH	bp
001	0002FB	8BEC	MOV	bp,sp
002	0002FD	83EC02	SUB	sp,2
003	000300	56	PUSH	si
004	000301	57	PUSH	di
005	000302	33F6	XOR	si,si
007	000378	83FE05	L1: CMP	si,5
008	00037B	7C89	JL	L2
009	00037D	5F	POP	di
010	00037E	5E	POP	si
011	00037F	8BE5	MOV	sp,bp
012	000381	5D	POP	bp
013	000382	C3	RET
014	000306	33FF	L2: XOR	di,di
016	000372	83FF04	L3: CMP	di,4
017	000375	7C93	JL	L4
018	000377	46	INC	si
019			JMP	L1	;Synthetic inst
020	00030A	C746FE0000	L4: MOV	word ptr [bp-2],0
022	00036B	837EFE04	L5: CMP	word ptr [bp-2],4
023	00036F	7CA0	JL	L6
024	000371	47	INC	di
025			JMP	L3	;Synthetic inst
026	000311	8BDE	L6: MOV	bx,si
027	000313	D1E3	SHL	bx,1
028	000315	D1E3	SHL	bx,1
029	000317	D1E3	SHL	bx,1
030	000319	035E04	ADD	bx,[bp+4]
031	00031C	8B46FE	MOV	ax,[bp-2]
032	00031F	D1E0	SHL	ax,1
033	000321	03D8	ADD	bx,ax
034	000323	8B07	MOV	ax,[bx]
035	000325	50	PUSH	ax
036	000326	8B46FE	MOV	ax,[bp-2]
037	000329	BA0A00	MOV	dx,0Ah
038	00032C	F7E2	MUL	dx
039	00032E	8BD8	MOV	bx,ax
040	000330	035E06	ADD	bx,[bp+6]
041	000333	8BC7	MOV	ax,di
042	000335	D1E0	SHL	ax,1
043	000337	03D8	ADD	bx,ax
044	000339	58	POP	ax
045	00033A	F727	MUL	word ptr [bx]
046	00033C	50	PUSH	ax
047	00033D	8BC6	MOV	ax,si
048	00033F	BA0A00	MOV	dx,0Ah
049	000342	F7E2	MUL	dx
050	000344	8BD8	MOV	bx,ax
051	000346	035E08	ADD	bx,[bp+8]
052	000349	8BC7	MOV	ax,di
053	00034B	D1E0	SHL	ax,1
054	00034D	03D8	ADD	bx,ax
055	00034F	58	POP	ax
056	000350	0307	ADD	ax,[bx]
057	000352	50	PUSH	ax
058	000353	8BC6	MOV	ax,si
059	000355	BA0A00	MOV	dx,0Ah
060	000358	F7E2	MUL	dx
061	00035A	8BD8	MOV	bx,ax
062	00035C	035E08	ADD	bx,[bp+8]
063	00035F	8BC7	MOV	ax,di
064	000361	D1E0	SHL	ax,1
065	000363	03D8	ADD	bx,ax
066	000365	58	POP	ax
067	000366	8907	MOV	[bx],ax
068	000368	FF46FE	INC	word ptr [bp-2]
069			JMP	L5	;Synthetic inst
	proc_1	ENDP
	main	PROC NEAR
000	000383	55	PUSH	bp
001	000384	8BEC	MOV	bp,sp
002	000386	83EC78	SUB	sp,78h
003	000389	8D46D8	LEA	ax,[bp-28h]
004	00038C	50	PUSH	ax
005	00038D	8D46B0	LEA	ax,[bp-50h]
006	000390	50	PUSH	ax
007	000391	8D4688	LEA	ax,[bp-78h]
008	000394	50	PUSH	ax
009	000395	E862FF	CALL	near ptr proc_1
010	000398	83C406	ADD	sp,6
011	00039B	8BE5	MOV	sp,bp
012	00039D	5D	POP	bp
013	00039E	C3	RET
	main	ENDP

图 9-51: Matrixmu.a2

/* * Input file : matrixmu.exe * File type : EXE */ #include "dcc.h" void proc_1 (int arg0, int arg1, int arg2) /* Takes 6 bytes of parameters. * High-level language prologue code. * C calling convention. */ { int loc1; int loc2; int loc3; loc2 = 0; while ((loc2 < 5)) { loc3 = 0; while ((loc3 < 4)) { loc1 = 0; while ((loc1 < 4)) { *((((loc2 * 10) + arg2) + (loc3 << 1))) = ((*((((loc2 << 3) + arg0) + (loc1 << 1))) * *((((loc1 * 10) + arg1) + (loc3 << 1)))) + *((((loc2 * 10) + arg2) + (loc3 << 1)))); loc1 = (loc1 + 1); } loc3 = (loc3 + 1); } loc2 = (loc2 + 1); } } void main () /* Takes no parameters. * High-level language prologue code. */ { int loc1; int loc2; int loc3; proc_1 (&loc3, &loc2, &loc1); }

图 9-52: Matrixmu.b

#define n 5 #define m 4 static void multMatrix (int a[n][m], int b[m][n], int c[n][n]) { int i,j,k; for (i=0; i<n; i++) for (j=0; j<m; j++) for (k=0; k<m; k++) c[i][j] = a[i][k] * b[k][j] + c[i][j]; } main() { int a[n][m], b[n][m], c[n][m]; multMatrix (a, b, c); }

图 9-53: Matrixmu.c

子程序	低级	高级	% 缩减率
proc_1	70	10	85.71
main	14	1	92.86
合计	84	11	86.90

图 9-54: Matrixmu Statistics