Phase 13: Tools & Protocols

Yükleyici İdyoları: Optimize Kodunuza Ne Yarar Verir ve Nasıl Okulur

Type: Build

Languages: Python, C, x86-64 assembly, AArch64 assembly

Prerequisites: Phase 13 · 33 (disassembly and control flow), Phase 13 · 34 (lifting to pseudocode), Phase 13 · 38 (calling conventions)

Time: ~150 minutes

Öğrenme Hedefleri

• Sihirli sayıyı çıkarın ve Granlund-Montgomery sınırlı herhangi bir sabitle bölünmek için kaydırın ve bölücüyi yayılan sabitler clang'dan geri alın.
• LLVM ' in bir oranı düşürmesinin beş yolunu belirleyin .switchve giriş sayısını, tablo konumunu ve nesnenin girişlerini okuyun.
• Bir vektörlü döngü, şerid, akumülatör, her iterasyon başına element, üçlü sayım maskası, azaltma ve kalan döngü olarak okuyun.
• Kuyruk çağrılarını, içe çizilen çağrıları, dalsız seçimler ve çevrilen döngüleri tanın.memsetveya memcpy- Evet .
• Her dilde kanıt talimatları ve çözülmüş kaynak formunu x86-64 ve AArch64 adresinde bildirin.-O0- Evet .-O3- Evet .
• Sonuçları Ghidra, Angr, radar2, rizin ve lldb'nin aynı baytlar için gösterdiği ile karşılaştırın.

Sorun

• Sen topladın .idioms.c- ...-O2Bir ajanı ne diye sordu.div7uAjan okudu.imulq $0x24924925, %rax, %raxBu da bir işlev olarak görülebilir.x / 7- Evet .

Aynı nesne bir switchYedi olayla birlikte hiç atlama yapmayan bir switch5 adet bir atlama masası olan bir kasa ile.switchİki durumda bu bir seteve bir cmovne, ve bir döngü geç .nİki iterasyonda sekiz tam sayı çalıştıran tam sayı xmmKayıtlar ve sonra kalanı ikinci bir döngüde bitirir.-O0Aynı kaynaktan üretildi divl, yedi giriş atlama masası ve bir skalar döngü.-O1Yedi-kayı anahtar değerler tablosuna dönüştü ve vektör döngüsü henüz yoktu.

Bu şekiller, dil biçimleri. Bir yazıcı her birini kaynağında okuyabileceğiniz bir kuraldan yayar ve her biri geldiği yapılara geri dekode edilebilir. Dekodeleme aritmetiktir ve aritmetik kontrol edilebilir. Ders 34 bunlardan biri olduğunu kanıtladı, çarpma 0x66666667Bu ders, hepsinin tanıtıcısını oluşturur, kendi kodumuzun 18 versiyonunu çalıştırır ve C kaynağına karşı tüm 373 raporunu doğruluyor.

Bir İdyon, Bir Kökeniyle Bir Şekildir

Bir dil, bir kaynak yapısı için kompiliör tarafından gönderilen talimatların bir dizilidir. Üç şey onu tanıma olanağı sağlar.

Tanımlayıcı .code/main.pyllvm-objdump -d -rBu, her fonksiyonu adres, bayt, mnemonik, operand ve ardından gelen yerleştirme hattı ile talimatlara ayırır..rodata, değer tablolarının yaşadığı yer ve .rela.rodatabağlantı kurmadan önce atlama masası hedeflerinin yaşadığı yerler.

Her tespit bir Idiombir kayıt ilekind, bir kodlanmış .sourceform, listesi evidenceadresleri, a detailSözlük ve bir verifiedBayrak C kaynağından geliyor.parse_source()okur idioms.c, her fonksiyonu bulur ve bölücüleri sonra çıkarır /ve %, sonrası katılayıcıları*, switchBu durumlar ve değerleri,? :İşçiler,forbir bölme idiomu, bölme listesinde bölücü olduğu zaman doğrulanır. bir arama tablosu, girişleri durum değerlerine eşleşince, sabit bir faktöre kadar doğrulanır. bir kuyruğu çağrı, kaynağa çağrıldığında doğrulanır. demo raporu bir ile sona ererunverifiedlistesi, test süiti ise listeyi tüm 18 yapı için boş olduğunu belirtir.

Çözümleme isimlere ihtiyaç duyar. Tanımlayıcı, her fonksiyonun temel blokları üzerinde küçük bir sembolik değerlendirici çalıştırır.-O0Bu nedenle, bu kodun bir blok girişinde, önceki durumların birleşmesi ve farklı olduğu bir yerde, daha önceki bir dilin sabitden üstün olduğu bir isim vardır.cmovll %edx, %eaxİçeridedigestBu da şöyle:sum % 10 < 5 ? sum % 10 : 5: bir kemer idiomu olarak akumulatörü adlandırıldı sum, bölme dilinin özelliği .sum / 10, ve modulo idiomu sonucu adını verdi .sum % 10Kaynak yazar .rem > 5 ? 5 : remHer iki ifade de küçük olanı verir .remVe 5 ve onlar da aynı fikirde.rem == 5- Evet .

Bir Sürekli tarafından Bölünme

Granlund ve Montgomery, "Küpleme kullanarak değişmez tam sayılarla bölünme" (PLDI 1994), yerine n / dBir çarpma ve bir vardiya ile.sve bir katılayıcı.m = ceil(2^s / d)- O zaman ...floor(n * m / 2^s)eşit floor(n / d)Her biri için .nHatası olduğunda aralığında e = m * d - 2^sİmzalamamış 32-bit için yeterli.nSınır e <= 2^(s - 32)İmza için .n- Evet .|n| < 2^31Sınır e <= 2^(s - 31), ve bir işaret düzeltme 1 ekler.nnegatifdir, çünkü zemin negatif oranlar için yanlış yönde yuvarlanır.

magic_numbers(d, bits, signed)İçeridemain.pyAramalar sBu arama, cihazlarda yayılan her sabit sesini yeniden üretir.

El ile imzalı 10

2^35 / 10 = 3435973836.8Tavanın üstünde.3435973837 = 0xCCCCCCCDHata şu .0xCCCCCCCD * 10 - 2^35 = 2, ve bağlanmış s = 35- Evet .2^3 = 8- Ne ?s = 34Bu da en küçük değişimdir.n = 123- Evet .123 * 3435973837 = 422624781951ve422624781951 >> 35 = 12- Evet .

Clang tam olarak bunun için yayıyor.div10u- ...-O2x86-64'te:

textCopy       0: 89 f9                        	movl	%edi, %ecx
       2: b8 cd cc cc cc               	movl	$0xcccccccd, %eax
       7: 48 0f af c1                  	imulq	%rcx, %rax
       b: 48 c1 e8 23                  	shrq	$0x23, %rax

0x2335'e eşit.movl %edi, %ecx0'da 32 bit argümanı 64 bit bir kayıtlıya uzatır.movl $immİki operandı besleyen.imulq, vardiyanı okuyor ve arıyor divisor_from_magic(0xCCCCCCCD, 35)Bu işlev dener.2^35 // m = 10ve 11 ve 10 kabul eder çünkümagic_numbers(10)Aynı katlayıcıyı verir ve geriye döner.

AArch64 ' te aynı fonksiyon mov w8, #0xcccd; movk w8, #0xcccc, lsl #16; umull x8, w0, w8; lsr x0, x8, #35Devrim 16 bit iki yarıda gelir, çarpı umullTanıdıcı yarıları bir araya getirir ve aynı bölücüyi rapor eder.

Elle imzalanmamış 7 ekleme ile

2^35 / 7 = 4908534052.57Tavanın üstünde.4908534053 = 0x124924925Bu da 32 bit çarpımını tutar. Bu da 32 bit çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpımı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarp0x24924925ve dividendi sabit bir sırada geri ekler:

textCopy      32: 48 69 c0 25 49 92 24         	imulq	$0x24924925, %rax, %rax
      39: 48 c1 e8 20                  	shrq	$0x20, %rax
      3d: 29 c7                        	subl	%eax, %edi
      3f: d1 ef                        	shrl	%edi
      41: 01 f8                        	addl	%edi, %eax
      43: c1 e8 02                     	shrl	$0x2, %eax

Okuyun .t = (n * 0x24924925) >> 32O zaman ...q = (((n - t) >> 1) + t) >> 2Toplam değişim 32 + 1 + 2 = 35- Evet .n = 100- Evet .t = 14- Evet .(100 - 14) >> 1 = 43- Evet .43 + 14 = 57- Evet .57 >> 2 = 14Tanımlayıcı sub- Evet .shr- Evet .add- Evet .shr32 bitlik bir vardiyanın ardından kuyruğu ekliyor 2^32- 7'e geri dönüp tekrar çıkıyor.evaluate_division()Bu sırayı kullanır ve test onu kontrol eder.n // 732 bit kenar değerlerinde.sub w9, w0, w8; add w8, w8, w9, lsr #1; lsr w0, w8, #2, bir talimat daha kısa çünkü kaydırılan ekleme bir talimat.

El ile imzalanmış 3

2^32 / 3 = 1431655765.33, tavan1431655766 = 0x55555556, hata 2 ve imzalanmış bağlama s = 32- Evet .2^1 = 2- Sınır boşlukta kalıyor, bu yüzden 32'ye varır ve clang kullanır.shrq $0x20- Evet .n = -7: ürün -10021590362, 32 ' lerin aritmetik değişimi verir -3, işaret bit ayarlandı, böylece düzeltme 1 ekliyor ve sonuç -2, yani -7 / 3C. İmzalanmış armatürler div10sve div3sİkisi de tamirleri taşıyor.shrq $0x3fÜrünün bir kopyasında, ardından addl- Evet .

Devamlar ne değildir

Tek başına katılımcı bir bölücü tanımlamıyor.0x6666666734'ün değişimi ile 10'dur. Aynı çarpıcı 33'ün değişimiyle 5'dür.clangMatchesAlgorithmArama sırasında çiftin üretildiği alan kayıtları.magic_numbers()Bu yüzden, bu programı reddediyor. Çünkü, kompiliör, bunun yerine bir işaret kaydıyla bir değişim yayıyor.mod8sBu şekli sonraki bölümde gösterir.

İdiom talimat seçeneğine aittir .

• Evet .-O0- Evet .div10u- Evet .movl $0xa, %ecx; xorl %edx, %edx; divl %ecx- Evet .div10s- Evet .cltd; idivl %ecxAynı nesneye.digestÇaplık toplamını 10 ile bölüyor .imulq $0x66666667Bir bayrak farkı açıklıyor.idioms-x86_64-nofastisel-O0.oBu bir inşaat .-O0 -mllvm -fast-isel=false, ve onda her bölünme çarpı, dahildiv10u- Evet .movl $0xcccccccd, %ecx; imulq %rcx, %rax; shrq $0x23Hardware bölümü hızlı talimat seçicisinin seçimi.-O0. Karşılık SelectionDAG'ın düşürülmesidir, bu da LLVM'in UnsignedDivisionByConstantInfove SignedDivisionByConstantInfoÜrünler.digestBölümü tutan blok da bir switchBu blok, seçme günlüğüne gitti.hardware idivlve magic multiply, ve figür karışıklık gösterir .-O0fonksiyon.

Modulo, Kütleyi Takip Ediyor

x % d- Evet .x - (x / d) * d. Kompilatör, oranı yukarıdaki dil ile hesaplar, tekrar çarpır ve çıkarır. x86-64'te tekrar çarpı 10'a çarpır addl %ecx, %ecx; leal (%rcx,%rcx,4), %ecx, yani 2 * q * 5AArch64'te tek bir talimat var.msub w0, w8, w9, w0, hesaplar yapar .w0 - w8 * w9- Evet .w9 = 10. Tanıdıcı, oran kaydını kopyalar yoluyla takip eder, birikmiş faktörü add- Evet .lea- Evet .shlveimul, ve kabul eder subEğer faktör bölücü ile eşit olduğunda.

Aynı oranın başka bir ifadesi de olduğu durumlarda, her iki dil de raporta kalır.-O1Yükleyici hesaplar sum / 10Bir kere .digestve onu kullanıyor switchx86-64'te bile oranı iki kez birleştirir.leal (%rax,%rsi), %edimodulo ve içinaddl %esi, %eaxBir bölümü ve bir modulu bildirir ve oranı paylaşılmış olarak işaretler.switchİndeks okunamıyor.

İki güç ile imzalanan modulo kendi şekli vardır, çünkü oran asla hesaplanmaz:

textCopy      92: 8d 48 07                     	leal	0x7(%rax), %ecx
      95: 85 ff                        	testl	%edi, %edi
      97: 0f 49 cf                     	cmovnsl	%edi, %ecx
      9a: 83 e1 f8                     	andl	$-0x8, %ecx
      9d: 29 c8                        	subl	%ecx, %eax

Negatif için .xKod maskeleme öncesi 7'e kaydırılır, böylece kesim C'nin istediği gibi sıfıra doğru döner.x8'in katına yuvarlanmış ve çıkarma kalıntıları x % 8AArch64 ile yapar .negs w8, w0; and w9, w0, #0x7; and w8, w8, #0x7; csneg w0, w9, w8, mi: ikisini de maske edin .xve -xGhidra bunun için kuralını isimlendirdi.RuleSignMod2nOpt, kısaca "INT_SREM formlarını dönüştür: (V + (sign >> (64-n)) & (2^n-1)) - (sign >> (64-n)) => V s% 2^n" ...bir şey.

• Evet .-O0AArch64 modulo'yu şöyle yazıyor:sdiv w9, w8, w10; mul w9, w9, w10; subs w0, w8, w9Tanımlayıcı da bu formu kabul eder ve raporlar verir .hardware sdiv + mul + subs- Evet .

Bir anahtarı düşürmenin beş yolu

LLVM bir switchİki yerde.SimplifyCFG::simplifySwitchLookup-O1ve yukarı ve tüm kapakları sabit üreten bir anahtarı bir değer tablosuna dönüştürür, en az üç kapak olduğunda ve hedef arama tabloları oluşturabilir.SingleValueKind- Evet .LinearMapKind- Evet .BitMapKindveArrayKind- Ne ?-O0Bu geçit asla geçmez.SwitchLowering::findJumpTablesKural seçimi, kümenin en az min-jump-table-entriesGirişler, varsayılan 4 ve yeterince yoğun: NumCases * 100 >= Range * MinDensity- Evet .jump-table-densityNormal fonksiyonlar için 10 ve 40 ' dan daha düşük .-Os. Geride kalan şey, durum sabitlerinin üzerinde ikili bir arama olur.splitWorkItemÇelişkiler her sonuca göre bir fonksiyon tutar.

Arama masası, nesnenin okunması

table_switch- ...-O2- ...

textCopy      d0: b8 ff ff ff ff               	movl	$0xffffffff, %eax
      d5: 83 ff 06                     	cmpl	$0x6, %edi
      d8: 77 0c                        	ja	0xe6 <table_switch+0x16>
      da: 89 f8                        	movl	%edi, %eax
      dc: 48 8d 0d 00 00 00 00         	leaq	(%rip), %rcx
		00000000000000df:  R_X86_64_PC32	.rodata+0x24
      e3: 8b 04 81                     	movl	(%rcx,%rax,4), %eax
      e6: c3                           	retq

Sınır kontrolü .cmpl $6; jaYer değiştirme eklemesi0x24RIP oranlı alanın 4 baytı eklenince tablo .rodata+0x28Bu da bir kural ders 33'ü oluşturur.0a 00 00 00 14 00 00 00 ..., yani yazılar [10, 20, 30, 40, 50, 60, 71]Bu tabloyu bir araya getiren kişi bu tabloya isim verdi..Lswitch.table.table_switch- ... ....sDosya, yorumla birlikte @switch.table.table_switch- nesne sadece yer değiştirme ve bytes kalır.

AArch64 formunda tablo adresi ile birlikte yerleştirilir.adrp x8ve add x8, x8, #0x0, her biri kendi yerlerini taşıyor .rodata, ve yüklerle ldr w0, [x8, w0, uxtw #2]Tanımlayıcı , addYer değiştirme.

Tablo olmadan çizgi haritası

linear_switchDevamı10 * (k + 1)içink0 ila 6 arasında.simplifySwitchLookupAfine ilişkisini tespit eder ve aritmetik gönderir:

textCopy      b0: 83 ff 07                     	cmpl	$0x7, %edi
      b3: 8d 04 bf                     	leal	(%rdi,%rdi,4), %eax
      b6: 8d 4c 00 0a                  	leal	0xa(%rax,%rax), %ecx
      ba: b8 ff ff ff ff               	movl	$0xffffffff, %eax
      bf: 0f 42 c1                     	cmovbl	%ecx, %eax

Değerlendirici okur leal (%rdi,%rdi,4)- Evet .5*k- Evet .leal 0xa(%rax,%rax)- Evet .10*k + 10, ve cmovbSonra .cmpl $7- Evet .k < 7 ? 10*k + 10 : -1. Tanıyan, sonra formülü her kaynak durumuna karşı kontrol eder ve doğrulanmış dil işaretler.madd w8, w0, w8, w9ve csinv w0, w8, wzr, lo, nerede csinv- Evet .wzrverimleri -1Öntanımlı yol üzerinde.

Yürüyüş masası, yer değiştirmelerden oku

call_switch- ...-O2Bu da form dersi 33'te bulundukları .grade- ...-O0- Evet .cmpl $4; ja, a leaq- ....rodata-0x4, a movslq4 baytlı bir giriş, addqvejmpq *%raxBeş giriş , yer değiştirme işidir ..rela.rodatavetarget = addend - 4kver .0x10c, 0x107, 0x10e, 0x110, 0x109, beş farklı blok, her biri bir fonksiyon göstergesi üzerinden atlamak.dispatchfixture bu durumu 16 vaka olarak ölçeyor: x86-64'te 16 yer değiştirme girişleri ve AArch64'te 16 tek bayttan oluşan sıkıştırılmış bir tablo okuyor ldrb w11, [x9, x8], 4 ile ölçeği add x10, x10, x11, lsl #2, ve bir adrİlk blokun tanıtıcısı kodlama.[0x24, 0x74, 0x54, ...]Byte tablosundan ve raporlardan compressed: true- Evet .

Dört seviyede aynı anahtar

digestBir anahtar tutmuş .sum / 106 ile 10 arasında ve değerleri 1, 2, 4, 8, 8 ile sonuç 16 çarpır.-O0, bir arama masası -O1Notlar ile birlikte[16, 32, 64, 128, 128], ve yine bir atlama masası .-O2ve -O3Dört kutu depoları olan.0x10- Evet .0x20- Evet .0x40- Evet .0x80- Evet .-O116 çarpı artışla vakalara geçmiştir.-O0Bu durumlar 1, 2, 4 ve 8'e ait ve çarpma anahtarı geçtikten sonra kalır.-O1arama tablosu tanıtıcı girişleri kaynak değerleriyle karşılaştırır, sabit bir oran bulur ve raporlar foldedFactor: 16AArch64 ' te .-O2form, 8'de bir pütol ile karşılaştırma ağacıdır, 6, 7 ve 8 için eşitlik testleri ve bir aralık testi sub w9, w9, #9; cmp w9, #2; b.hsBu, 9 ve 10 olayları iki talimatla kapsar.rangeTests: [[9, 10]]- Evet .

İki bayrak bu sınırları hareket ettiriyor.-fno-jump-tablesDöner .table_switch- Evet .call_switch, ve digestYedi-kaza fonksiyonu için 2 ve 4 pivotları ile x86-64'te karşılaştırma ağaçlarına geçin.-mllvm -min-jump-table-entries=4yapraklarcall_switchBu nedenle, bu hedefte giriş sayısı, dolaylı çağrıların beş vakalı bir anahtarı için kararlı giriş değildi.idioms-arm64-jt4-O2.oKayıtlar çalışmaktadır.

GCC her iki kararı da kabul etti .tree-switch-conversion.cc, sınıflarla birlikte jump_table_cluster- Evet .bit_test_cluster- Evet .switch_decision_treeveswitch_conversion- Bu .-ftree-switch-conversion- Evet .-O2- Evet .-fjump-tablesve -fbit-tests- ...-O1, ve atlama masası eşiği geliyor case-values-thresholdBu makineye GCC yüklenmedi, bu isimler GCC kaynağı ve el kitabından geliyor ve Compiler Explorer onları kontrol edeceğiniz yerdir.

Çubuklar: Vektörlü, Çıkarılmış veya Değiştirilmiş

LLVM'in döngü vektörlüğü açık.-O2- Evet .-O3ve-Os, ve -O0ve -O1, Ocak 2014'te LLVM 3.4'e dayanan bir kural. sum_n- ...-O2şeklin her kısmını gösterir:

textCopy     1f6: 83 fe 07                     	cmpl	$0x7, %esi
     1f9: 77 09                        	ja	0x204 <sum_n+0x14>
     206: 81 e2 f8 ff ff 7f            	andl	$0x7ffffff8, %edx
     230: f3 0f 6f 14 37               	movdqu	(%rdi,%rsi), %xmm2
     235: 66 0f fe c2                  	paddd	%xmm2, %xmm0
     239: f3 0f 6f 54 37 10            	movdqu	0x10(%rdi,%rsi), %xmm2
     23f: 66 0f fe ca                  	paddd	%xmm2, %xmm1
     243: 48 83 c6 20                  	addq	$0x20, %rsi
     24a: 75 e4                        	jne	0x230 <sum_n+0x40>
     24c: 66 0f fe c8                  	paddd	%xmm0, %xmm1
     250: 66 0f 70 c1 ee               	pshufd	$0xee, %xmm1, %xmm0
     262: 66 0f 7e c8                  	movd	%xmm1, %eax
     270: 03 04 97                     	addl	(%rdi,%rdx,4), %eax
     279: 75 f5                        	jne	0x270 <sum_n+0x80>

Muhafız .cmpl $7; ja8'in altında yolculuk sayısını skalar döngüsüne gönderir.andl $0x7ffffff8Bu sayede, yolculuk 8'in katına kadar sayılır.xmmBir sürüşmeci, her biri dört 32 bitlik yol, veektoryasyon faktörü 4 ve interleave faktörü 2'dir.padddİki .pshufd, iki tane daha .padddvemovdSekiz hatı tam bir sayıya indir.0x270Bu, son 0 ila 7 öğenin skalar kalıntııdır. Tanıdıcı, arka kenarından döngüyü bulur, SIMD kayıtlarını görür, paddd, ayrı bir toplama sayıyor, adımları bölüyor 0x204 ve raporlar 4 lanes x 2 accumulators = 8 elements per iterationAArch64 aynı şeyi yapar.ldp q2, q3İki .add v.4s- Evet .addv s0, v0.4svefmov w8, s0- Evet .

Sıkı bir yol sayımı da bu döngüyü kaldırır.sum4Bir tane .movdqu, azaltma ve movd, arka kenarı olmadan.poly8vectorize edemez, çünkü her iterasyon önceki akkumülatörden bağlıdır, bu yüzden kompiler onu sekiz kez açar: 0 ile arasında sıfırlamalarda sekiz yük0x1c-%rdi, her biri 5 ile bir değişim ve hesaplayan bir çıkarma ile takip edilir acc * 31. Tanıtıcı , bir tabandan sırayla sıfırlamalarda yükleri sayır ve raporlar yapar loop unrolled by 8, no back edgeAArch64 ' te aynı yükler 4 ile gelir .ldpÇiftler.

Vektörlü cihazı kapat -fno-vectorize -fno-slp-vectorizeve sum_n8 ile açılan bir skalar döngü haline gelir.addl k(%rdi,%rdx,4), %eaxve addq $8, artı bir kalıntı döngüsü.sum4Tanımlayıcı raporlar.unrolled loop- Evet .copies: 8ve indexStep: 8İlk vecopies: 4İkinci kez.

Ders 33 iki arka kenar buldu .total- ...-O2Bu ders onları iki döngü olarak adlandırıyor: bir vektör vücudu ve aynı kaynak döngüsünün bir skalar kalıntı.is_loop()Bunu kontrol eder, çünküdigestAArch64'de, ortak bir varsayılan blokta döngü olmayan geriye doğru dallar bulunur ve tanıtıcının ilk sürümü onları vektör döngü olarak sayır.

Kütüphane aramaları olan döngüler

LoopIdiomRecognizeher baytta sıfır kaydeten bir döngüyi memset, -O1Yukarı.fill- ...-O2- Evet .testl %esi, %esi; jle; movl %esi, %edx; xorl %esi, %esi; jmp memset@PLT- Bu çağrı , yer değiştirme ile bir atlama .R_X86_64_PLT32 memset-0x4, ve fonksiyon retqSadece boş yol üzerinde.store loop recognized as memset(...)ve kaynak döngüsüne karşı doğruluyor, çünkü kaynak asla isim vermez.memset- Evet .

copy16Çağrılarmemcpy16 sabitliğinde, x86 arka uçları da onu olarak genişletiyor.movups (%rsi), %xmm0; movups %xmm0, (%rdi), 8 tane mağazası içindekimemcpy- Ne ?-O0Aynı çağrı iki 8 bayt .movqÇiftler.-fno-builtinÇağrı bir çağrı kalır.jmp memcpy@PLT- Evet .movl $0x10, %edxvefillVectoryzer'in ardından iki 16 baytlı bir döngü haline getirmesi.movupsİterasyon başına depolar.vectorized store loop: 2 x 16-byte stores = 32 bytes per iterationBu inşaat için.

Kaybolan Ya da Atlayan Çağlar

tail_callerDevamıtail_target(x + 1)- Ne ?-O0Evet .addl $0x1, %edi; callq tail_target@PLT; addq $0x10, %rsp; popq %rbp; retq- Ne ?-O2Evet .incl %edi; jmp tail_target@PLTArayanın çerçevesinin yok olması ve arayanın arayan kişiye geri dönmesi için AArch64'te atlamab tail_target- Evet .R_AARCH64_JUMP26Tanıdıcı bir jmpveya b33 dersinin geri dönüşlü düşüşü, hedefin fonksiyon dışında olduğu için fonksiyon çıkışı olarak görmelidir.

twice_sumÇağrılarleaf_add- Ne ?-O0Çağrı orada.callq leaf_add@PLT- Evet .-O1leaf_add- Evet .leal (%rdi,%rsi), %eaxİçeride görünüyordu .twice_sumVe hiçbir çağrı kalmadı.-O0Clang her fonksiyonu işaretler optnoneve noinlineBu, sadece her zaman içe giden bir cihazın çalışmasını sağlar.twice_sumÇağrılarleaf_add, arama veya kuyruğu atlamayı bulmaz ve sonra aramacıda aramacı'nın vücut şeklini arar: mnemonik ve kaynak operandları hedeflenme ile kaldırılır, böylece add w8, w1, w0AArch64 çağrıda bulunma eşleşmelerinde add w0, w1, w0Bir eşleşme delil.

dispatchHer kesiği 16 kişilik bir atlama masası.movl %esi, %edi; jmp fN@PLTTanımlayıcı bir anahtar ve 16 arkaplan çağrısı rapor ediyor. Bunların hepsi kaynağdaki 16 çağrıya karşı doğrulanıyor.

Veriler Oluşan Şubeler Değişiyor

clamp_max- Evet .movl %esi, %eax; cmpl %esi, %edi; cmovgl %edi, %eax- Değerlendirici isimleri%edi- Evet .ave %esi- Evet .b, karşılaştırmayı kaydeder ve okuyor cmovg- Evet .a > b ? a : b, kaynak metni olan. abs_int- Evet .movl %edi, %eax; negl %eax; cmovsl %edi, %eaxve şöyle okuruz:-x < 0 ? x : -xAArch64 ' in yazdığı gibicmp w0, #0; cneg w0, w0, mive şöyle okuruz:x < 0 ? -x : x- Evet .is_pos- Evet .xorl %eax, %eax; testl %edi, %edi; setg %al, ki şöyle okur:(x > 0)Bunlar ...-fif-conversionGCC'nin sözlerinde vecmovLLVM'lerde seçim. LLVM'lerde X86CmovConversionGeçmek bir dönüş yapabilir.cmovBu yüzden aynı kaynak bir döngüde herhangi bir şekli gösterebilir.

• Evet .-O0Bunların hiçbiri yok.clamp_maxbir karşılaştırma, bir jleBir tanıklık cihazı, bir yerde hiçbir şey bildirmez.-O0ve branchless select--O1Bu rakamın görülebilir hale getirdiği gerçeklerden biri.

mul9Bir tane .leal (%rdi,%rdi,8), %eax, ve tanıtım raporları strength reduction- Evet .x * 9, çünkü kaynak 9 ile çarpılır.leaBir tablo indeksinin ölçeği bir çarpma değildir.

İdime Görünen İki Zorlayıcı Özellik

Yumruk koruyucu bir kompilatör özelliğidir ve bir ajanın program mantığı olarak okuyacağı bir şekil bırakır. canary.c ile birleştirilmiştir-fstack-protector-strongx86-64 için Linux verir:

textCopy       7: 64 48 8b 04 25 28 00 00 00   	movq	%fs:0x28, %rax
      10: 48 89 44 24 40               	movq	%rax, 0x40(%rsp)
      26: 64 48 8b 0c 25 28 00 00 00   	movq	%fs:0x28, %rcx
      2f: 48 3b 4c 24 40               	cmpq	0x40(%rsp), %rcx
      34: 75 05                        	jne	0x3b <with_canary+0x3b>
      3b: e8 00 00 00 00               	callq	0x40 <plain_leaf>
		000000000000003c:  R_X86_64_PLT32	__stack_chk_fail-0x4

%fs:0x28- Evet .stack_guardGlibc'de.tcbhead_t, byte offset 40 ve LLVM'in getIRStackGuardGlibc, Bionic ve Fuchsia için yer alan isimler.__stack_chk_failAArch64 Linux ' ta koruma globalden geliyor .__stack_chk_guardGOT ile birlikteadrpve ldrve başarısızlık bl __stack_chk_failTanıdıcı güvenlik kaynağını, boşluğu, karşılaştırmayı ve aramayı bildirir.plain_leaf, ki bir dizi yok, altında bir kanarya yok.strong, fonksiyonları dizilerle koruyor,allocaAraştırma notlarında MSVC formunu da kaydeder./GS, bir kurabiye ile karıştırılmış%rspve kontrol edildi __security_check_cookieBu makine üzerinde MSVC bağlantısı yoktur, bu nedenle bu şekil yalnızca kompiliörün montaj çıkışından tanımlanır.

-fcf-protection=full- Evet .endbr64, baytlar f3 0f 1e faBu, kontrol akışı uygulanması ile işlemcilerde dolaylı şubeler için bir iniş pistidir ve bir nopGhidra'nın x86-64 fonksiyon başlangıç kalıpları arasında endbr64push rbp; mov rbp, rspTanımlayıcı bunu şöyle bildirir:cet landing pad, yani dört alışılmadık bayt ile başlayan bir işlev veriler olarak yanlışlıkla algılanabilir.

Decompilers'in Neyi Yıkadığı

Ders 37'deki her dekompiler, bu tür tür türevlerin bir kısmını yeniden yazma kuralları olarak çalıştırır.ruleaction.cc- Evet .RuleDivOpt"INT_MULT'i INT_DIV veya INT_SDIV'e dönüştür ve şekilleri değiştir" şeklinde, sub( (zext(V)*c), d) >> e => V / (2^n/(c-1)) where n = d*8 + eve imzaladığı variantı sextve s>>- Evet .RuleModOpt"INT_REM ve INT_SREM'i optimize eden ifadeleri basitleştir".RuleDivTermAddEk düzenlemeyi ele alır.RuleSignDiv2Döner .(V + -1*(V s>> 31)) s>> 1- ...V s/ 2veRulePositiveDivBu, açık işaret parçaları ile imzalanan değerlerin bölünmesini imzalanmamış olan değerlere dönüştürür.grade- ...-O1, ve çıkış okur uVar2 = param_1 / 10 - 6;Bölüm katlandı.

Bu kurallara girme Java olmadan görünür. venv'in pypcode 4.0.1 Ghidra'nın kullandığı aynı SLEIGH spesifikasyonu ile yüklenir ve code/fixtures/idioms-x86_64-O2.lifts.json için çiğ P-kodunu taşıyordiv10s: 112 giriş yedi talimat için, bunların 7'siIMARKHer talimatın açılışını gösteren işaretler, bunlardan biri RAX = RAX * unique[95a00:8]Sonra .unique[95a00:8] = sext(0x66666667)- Evet .RCX = RCX >> unique[d1a00:4]veRAX = RAX s>> unique[c5c00:4]- Ne ?shrq41 operasyon ve sarq40 tane taşıyor ve çoğu bayrakları hesaplıyor.RuleDivOptBu akışta çarpma ve iki değişim eşleşir ve ölü kod ortadan kaldırmak hiçbir şey okur bayrakları kaldırır.

Angr 10.0.3 bizim üzerimize çıktı.-O2nesne ve idioms-x86_64-O2.angr.json20 işlevi için dekompiler çıkışını tutar. İmza edilmemiş formu katlar: div10u- Evet .return a0 / 10;İmzalanmış form katlanmaz:div10s- Evet .v1 = a0 * 1717986919; return ((long long)(v1) >> 0x22) + (v1 >> 63);ve mod10s- Evet .a0 - (...) * 2 * 5- Evet .div7u- Yazdırıyor .(a0 / 7 + ((a0 * 6 / 7 & 0xffffffff) >> 1 & 0xffffffff) & 0xffffffff) >> 2Bu da bir matematik olarak kalır.mul9- ...a0 * 9- Evet .linear_switch- ...(a0 < 7 ? a0 * 10 + 10 : 0xffffffff)- Evet .clamp_max- ...((int)a1 < (int)a0 ? a0 : a1)- Evet .is_pos- ...a0 > 0vefill- ...return memset(a0, 0, a1);- Yazdırıyor .table_switchBir yük olarak .*(int *)(4 * a0 + 4195400)Değerleri olmadan,sum_n- Evet ._mm_add_epi32ve _mm_shuffle_epi32içsel bilgiler vetail_caller- Evet .tail_target(); return;- Bu da bir tartışmanın sonucu.digestAtlama masası goto *((void *)(...))Tablo hesaplamaları yazılmış.

Radar2 6.2.4 ve Risin 0.9.1 kaynağından araştırma önbelleğine yerleştirilmiştir. Aynı nesne üzerinde çalıştırılmış.pdcParmak izidiv10s- Evet .rax = rax * 0x66666667; rcx >>>= 0x3f; rax >>= 0x22; eax += ecx, kayıt seviyesindeki katlanmadan pseudo-C ve table_switch- Evet .eax = dword [rcx + rax*4]bir RELOC 32 .rodatalea. rizin'in içinde bir dekompiler yok .aoiimulLldb-1703.0.236.21 ELF nesnesini ve onun disassemble -n div10sAynı yedi talimatı basıyor.llvm-objdumpCapstone 5.0.7 aynı baytları çözüp, retve mode64Bu, bir dekodördür ve bir dilbilim bir dekodörün çıkışında asla bulunmaz. IDA Pro ve Binary Ninja burada çalıştırılmamıştır. Dokümanları bu tür yeniden yazmanın gerçekleşeceği aşamaları, mikrokod optimizasyonu ve MLIL'den HLIL'e geçişleri tanımlar ve bu ders hangi dilbilimleri katladıkları konusunda hiçbir iddia yapmaz.

Yükleyici Explorer ileri yön için araçtır.idioms.c, "x86-64 clang 18.1.0" veya "ARM64 GCC 14.2.0" gibi bir kompilatör girişini seçin ve bayrakları ayarlayın.GET /api/compilers/cİttifakçıları geri gönderir ve POST /api/compiler/<id>/compileMatt Godbolt'in 2019 ACM Queue makalesinde bölünme, nüfus sayımı, zincirli koşullu ve toplam ifadeleri ile bu araçla yürür. Bu makine üretemediği GCC çıkışı için kullanın ve GCC'nin atlama masası eşiğini ve -O2GCC 12'den gelen vektörleşme standartları, sabitlemelerde clang çıkışı ile.

Yapın

Demo çalıştır:

bashCopycd phases/13-tools-and-protocols/39-compiler-idioms-and-optimization
python3 code/main.py

Çıktı bir JSON raporu. 18 yapıtaştan her biri için her işlevi ve dillerini, tür, kaynak biçimi, kanıt adresleri, doğrulama ve ayrıntı alanları ile listeler.-O2karşılaştırıldığında-O3Bu iki yapı için de bir karşılaştırma yapıldı.unverifiedListesi.

Beklenen şekil:

jsonCopy{
  "builds": {
    "idioms-x86_64-O2": {
      "arch": "x86_64", "level": "O2", "flags": "x86_64",
      "functions": {
        "div7u": [{"kind": "division", "source": "x / 7", "evidence": ["0x30", "0x32", "0x39", "0x3d", "0x3f", "0x41", "0x43"], "verified": true, "form": "magic multiply with add fix-up", "magic": "0x24924925", "effectiveMagic": "0x124924925", "shift": 35, "...": "..."}],
        "table_switch": [{"kind": "switch", "source": "switch (k) as lookup table", "table": ".rodata+0x28", "entries": 7, "values": [10, 20, 30, 40, 50, 60, 71], "...": "..."}],
        "sum_n": [{"kind": "vector loop", "lanes": 4, "accumulators": 2, "elementsPerIteration": 8, "...": "..."}]
      }
    }
  },
  "kindMatrix": {"idioms-x86_64-O2": {"division": 5, "modulo": 3, "switch": 6, "vector loop": 3, "...": "..."}},
  "sameCodeAtO2AndO3": {"x86_64": {"identical": true}, "arm64": {"identical": false, "differences": ["..."]}},
  "unverified": []
}

Oku code/main.pyBu sırada:

1. parse_listing()Dönüştürür llvm-objdump -d -rBu iki yapı için fonksiyonlara, talimatlara ve ek yerleşimlere metin.
2. ElfFileBölümleri, sembolleri ve .rela.*girişler ve words()Masa girişlerini okuyor.
3. magic_numbers()- Evet .divisor_from_magic()veevaluate_division()Granlund-Montgomery çıkışı ileri, geri ve talimat dizisi olarak.
4. parse_source()C dosyasından verifikasyon gereksinimlerini oluşturan yapıları çıkarır.
5. Evaluatorblok-bloke simgesel geçit, isim kayıtları ve yığın slotları.
6. find_divisions()ve find_modulos()- Bir çiftlik, bir değişim, birleştirme, bir çiftlik, bir çiftlik.
7. find_switches()atlama tablolarını, arama tablolarını, çizgi haritaları, seçilen zincirleri, karşılaştırma ağaçlarını ve karşılaştırma zincirlerini sınıflandırır.
8. find_vector_loops()- Evet .find_unrolled_loops()- Evet .find_tail_calls()- Evet .find_inlined_calls()- Evet .find_selects()- Evet .find_memory_builtins()- Evet .find_stack_protector()- Evet .find_cet()vefind_strength_reduction()Gerisini kapayın.
9. analyze_function()Bu sayede her bir dilin sonuç adını bir sonraki değerlendirme atışına ekler.

Üç emir daha var.python3 code/main.py scan FILE.objdump.txt [FUNCTION]Bir listeye ait tanıtıcıyı kullanır, nesne ve yanındaki eşleşen C dosyası bulunur. python3 code/main.py magic DIVISOR [signed]Karşılıklı, değişim, hata ve kimlik kenar değerlerini tutar mı yazıyor. python3 code/main.py figure-dataResim içeren verileri yazdırır.

Kullan

Bu sırada, yeni bir nesne üzerinde tanıtıcıyı kullan.

1. Yakalamallvm-objdump -d -rBu sayede, bir nesneyi oluşturmak için, bir komut oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneyi oluşturmak için, bir nesneye oluşturmak için, bir nesneye oluşturmak için, bir nesneye oluşturmak için, bir nesneye, bir nesneye oluşturmak için, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesne, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, bir nesneye, nesneye, bir nesneye, bir nesne, bir nesneye, bir nesne, nesneye, nesne, nesne, nesne, nesne, nes
2. Çık .scanListede bulun ve oku unverifiedHer biri kaynağı analiz eden kişi görmediği bir yapı ya da tanık yanlış okuyan bir biçimdir ve her ikisi de kanıt adreslerine bir göz atmaya haklıdır.
3. Her bölüme göre, okunun.algorithm- Ne zaman?clangMatchesAlgorithmEğer yanlış ise, kompilerde henüz bilmediğiniz bir neden vardı; sabitleri yazın.
4. Her anahtar için loweringBir ağaç haline gelen bir masa, bir ağaç haline gelen bir masa, LLVM kaynağından adlandırabileceğiniz bir eşiği işaretler.
5. Her döngü için oku.elementsPerIterationve scalarRemainderLoop, sonra iki arka kenarları ders 33 raporları bir kaynak döngüsü olduğunu onaylayın.
6. Aynı nesne üzerinde bir dekompiler çalıştırın, her bir dilin yanında metni alıntılayın ve hangi kelimeleri katladığını kaydetin.

İnteraktif Laboratuvar

Laboratuvar A: Sihirli bir sayı çıkarın, sonra bulun.

• Evet .codeDizin, açık Python:

bashCopycd phases/13-tools-and-protocols/39-compiler-idioms-and-optimization/code
python3 -q

Çık:

pythonCopyfrom main import *
magic_numbers(10), magic_numbers(10, signed=True)
magic_numbers(7), magic_numbers(7, signed=True)
divisor_from_magic(0x66666667, 34, signed=True), divisor_from_magic(0x66666667, 33, signed=True)

Hesaplamaceil(2^35 / 10)İlk çağrıdan önce kağıt üzerinde.unsigned div13(unsigned x) { return x / 13; }idioms.c, onu inşa et .-O2Komutanlık ile.build_fixtures.sh, ve listede sabit karşı kontrol magic_numbers(13)- Evet .

Laboratuvar B: Masa ve ağaç

pythonCopylisting = load_listing("idioms-x86_64-O2.objdump.txt")
elf = load_elf("idioms-x86_64-O2.o")
sources = load_source("idioms.c")
[i.to_dict() for i in analyze_function(listing, "table_switch", elf, sources)]
[i.to_dict() for i in analyze_function(listing, "sparse_switch", elf, sources)]
elf.words(".rodata", 0x28, 7)

Değişiklik71Geri dön .70table_switch, yeniden inşa -O2Bu da bir tabloyu çizgi haritası haline getirir.ArrayKindMasada.

Laboratuvar C: üç ayarlı döngü

pythonCopyfor name in ("idioms-x86_64-O1", "idioms-x86_64-O2", "idioms-x86_64-novec-O2"):
    print(name, [i.source for i in analyze_function(load_listing(name + ".objdump.txt"), "sum_n", load_elf(name + ".o"), sources)])

Kontrol akışı grafikini çizsum_n- ...-O2el ile, koruyucu, maske, vektör vücudu, kısaltma ve kalan döngüyi işaretleyin ve detailAlanlar.

Laboratuvar D: paylaşılan oran

pythonCopyfor name in ("idioms-x86_64-O1", "idioms-arm64-O1"):
    print([(i.kind, i.source, i.detail.get("sharedQuotient")) for i in analyze_function(load_listing(name + ".objdump.txt"), "digest", load_elf(name + ".o"), sources)])

Oku -O1listesi digestve x86-64'te işaretleme ayarıyla birlikte iki yönlendirmeyi bul.

Pratik Laboratuvar

Ayaklara biraz numara ekle ve tanıklığı genişlet.

Gereksinimler:

• Yazmın .popcount- Evet .ctzverotlBu, GCC'nin inşaatları ve bir dönüştürme veya dönüştürme ile birlikte,-O2ile ve olmadan -mpopcnt -mbmi, ve nesneleri listelerle birlikte yükle.
• Anlayın 0x55555555- Evet .0x33333333- Evet .0x0f0f0f0f- Evet .0x01010101Nüfusa göre bir diziTargetLowering::expandCTPOPyayıyor ve raporunu popcountDört sabitle kanıt olarak.
• Tanınmakrep bsflBu da ...tzcnt- Ya da...bsfkodlama ve roll %clDönüştür ve her ikisini de yapılandırmaya dekode et.
• Yeni türleri ekle parse_source()verifikasyonu, yani bir popcountİdiom sadece kaynak aradığında doğrulanır __builtin_popcount- Evet .
• Aygıt listesinden sabitleri okuyan bir dil testi ekleyin.

Başarılı olmak demektir .python3 code/main.pyverified: trueHer iki yapıtaşında da, ve süit hala boş bir rapor veriyor.unverifiedListesi.

Ders Artifakti

Bu ders de içerir .outputs/skill-compiler-idioms-and-optimization.md. Bir listeyi, bir nesneyi ve kaynağını bir dekompiler karşılaştırması ile doğrulanmış bir dil raporu haline getirmek için kullanın. Her iddiada kanıt adreslerini, her bölüm için sihirli sayı türünü, her anahtar için düşürme türünü ve giriş kaynağını ve her dil için alıntılı dekompiler satırını gerektirir.

Kontrol et

Demo ve Deterministik Suite'i çalıştır:

bashCopycd phases/13-tools-and-protocols/39-compiler-idioms-and-optimization
python3 code/main.py
python3 -m unittest discover -s code/tests -v

Verifikasyon, şunu kanıtlamalıdır:

• listing parser 25 işlevi okuyor -O2nesne, baytları tutar ve bağlar R_X86_64_PC32 .rodata+0x24- ...leaqİçeridetable_switch
• ELF okuyucuyu gönderir [10, 20, 30, 40, 50, 60, 71]-.rodata+0x28ve on yer değiştirme .rela.rodata
• magic_numbersDevamı0xcccccccd35 vardiya ile.0x6666666734 ile.0x12492492535 ile ekleme formuna, 0x5555555632 ile birlikte, ve0xaaaaaaab33 ile
• kimlik, 2'den 64'e kadar iki, imzalanan ve imzalanmamış ikili olmayan her bölücü için 32 bitlik kenar değerlerini tutar
• divisor_from_magic10, 5, 7 ve 3 çiftlerini geri alır ve yanlış çiftini reddeder.
• Ekleme sabitleme dizisi hesaplamaları n // 7Tam olarak
• Dört x86-64 bölümü sağ katkı, değişim, bölücü ve formunu bildirir ve dört AArch64 bölümü de kodunu çözür movve movk
• -O0kullanımı divlve idivl- Evet .-O0 -fast-isel=falseçarpımı kullanır vedigest- ...-O0İkisini karıştırır.
• modulo, tekrar çarpma olarak tanınır.msub, iki güç, sdivEk olarak .mulEk olarak .subs, ve donanım idivl
• Paylaşılan bir oran hem bölümü hem de modülü tutar -O1
• Beş düşüşü -O2Her iki yapı üzerinde de formül, değerler, hedefler, pivotlar ve seçilmiş ifadeler ile
• -O0Switches x86-64 üzerinde atlama masası ve AArch64 üzerinde zincirleri karşılaştırmak
• digestswitch bir atlama tablosu, sonra katlanmış 16 oranlı bir arama tablosu, sonra x86-64 üzerinde dört farklı hedefe sahip bir atlama tablosu ve AArch64'te 9 ila 10 aralığı testi ile bir karşılaştırma ağacı
• -fno-jump-tables16 vaka karşılaştırma ağaçları üretir.dispatchhedeflerini x86-64'te yer değiştirmelerden ve AArch64'te sıkıştırılmış bayt tablolarından okuyor.
• vektör döngüsü 4 satır, 2 akumülatör, her iterasyonda 8 element, maske, koruma, azaltma ve kalan döngü rapor eder
• sabit yol döngüleri tamamen vektörlü veya tamamen çözülmüştür ve -fno-vectorize8'e kadar açılır
• -O1vektörleşme yok.-O2ve -O3x86-64'te aynıdır ve AArch64'te sadece call_switch, nerede -O317 talimat ve -O218
• -fno-builtindepo döngüsünü vektörlü bir depo döngüsüne dönüştürür ve tutar memcpyBir çağrı
• İzleyici çağrıları,memsetDeğiştirme, 16 baytlı kopyası ve -O0iki hareketli kopya tanınır
• Çizilen çanlı , -O1Vücut şekliyle
• için kodlama seçera > b ? a : b- Evet .-x < 0 ? x : -x- Evet .(x > 0)vesum % 10 < 5 ? sum % 10 : 5
• Yüklü koruyucu raporları %fs:0x28, yuva ve __stack_chk_failveendbr64CET yapılarının her bir fonksiyonunda rapor edilir.
• Kaynak analizörü fonksiyon işaretleme parametrelerini, anahtarlık durumlarını, çağrıları ve akkumülatör isimlerini okuyor
• Her yapıdaki her dil doğrulanır ve tür matrisleri eşleşir
• İnteraktif rakam analizle elde edilen aynı verileri içerir.

Üretim Başarısızlık Modları

İşlem Kuralı

Şeklini eşleştirin, çıkarımı geriye doğru çalıştırın ve bunu kanıtlayan sabitleri yazın. Her dilçiliği kanıt adresleriyle ve çözülmüş kaynak formlarıyla rapor edin, her birini oluşturduğunuz kaynağa karşı doğrulayın ve her dekompilerin aynı baytlar için yazdığı şeyi alıntılayın.

Daha Fazla Okumak

• Granlund, Montgomery, "Division by Invariant Integers using Multiplication" (PLDI 1994)
• Warren, Hacker's Delight, 2nd edition, Chapter 10: Integer Division By Constants
• Lemire, Kaser, Kurz, "Faster Remainder by Direct Computation" (2019)
• libdivide, header-only division by runtime constants
• LLVM DivisionByConstantInfo.cpp
• LLVM SwitchLoweringUtils.cppve TargetLoweringBase.cpp
• LLVM SimplifyCFG.cpp, simplifySwitchLookup
• LLVM Auto-Vectorization documentationve LLVM 3.4 release notes
• LLVM LoopIdiomRecognize.cpp
• LLVM X86CmovConversion.cpp
• LLVM StackProtector.cppve X86ISelLoweringCall.cpp, getIRStackGuard
• glibc sysdeps/x86_64/nptl/tls.h, tcbhead_t
• GCC tree-switch-conversion.cc- Evet .GCC Optimize OptionsveGCC 12 release notes
• Ghidra decompiler ruleaction.cc
• angr decompiler documentation
• radare2 book: decompilers
• Compiler Explorer API
• Godbolt, "Optimizations in C++ Compilers: A practical journey", ACM Queue 17(5), 2019
• Microsoft, /GS (Buffer Security Check)

This free lesson is part of the AI Engineering from Scratch curriculum. Read the full explanation, run the lesson code, and verify the result in the interactive reader or from the repository source.

Browse the complete course catalog or open this lesson on GitHub.