c - 从汇编反向工程优化的C代码

这个问题的重点是对C代码进行反向工程，这是在使用2级优化运行编译器之后生成的。原始C代码如下（计算最大公约数）：

int gcd(int a, int b){
    int returnValue = 0;
    if (a != 0 &&  b != 0){
        int r;
        int flag = 0;
        while (flag == 0){
            r = a % b;
            if (r ==0){
                flag = 1;
            } else {
                a = b;
                b = r;
            }
        }
        returnValue = b;
    }
    return(returnValue);
}

当我运行优化编译时，我从命令行运行：

gcc -O2 -S Problem04b.c

获取此优化代码的程序集文件

.gcd:
    .LFB12:
        .cfi_startproc
        testl   %esi, %esi
        je  .L2
        testl   %edi, %edi
        je  .L2
    .L7:
        movl    %edi, %edx
        movl    %edi, %eax
        movl    %esi, %edi
        sarl    $31, %edx
        idivl   %esi
        testl   %edx, %edx
        jne .L9
        movl    %esi, %eax
        ret
        .p2align 4,,10
        .p2align 3
    .L2:
        xorl    %esi, %esi
        movl    %esi, %eax
        ret
        .p2align 4,,10
        .p2align 3
    .L9:
        movl    %edx, %esi
        jmp .L7
        .cfi_endproc

我需要将此程序集代码转换回C代码我现在所处的位置是：

int gcd(int a int b){
    /*
       testl %esi %esi
       sets zero flag if a is 0 (ZF) but doesn't store anything
       */
    if (a == 0){
        /*
           xorl %esi %esi
           sets the value of a variable to 0. More compact than movl
           */
        int returnValue = 0;
        /*
           movl %esi %eax
           ret

           return the value just assigned
           */
        return(returnValue);
    }
    /*
       testl %edi %edi
       sets zero flag if b is 0 (ZF) but doesn't store anything
       */
    if (b == 0){
        /*
           xorl %esi %esi
           sets the value of a variable to 0. More compact than movl
           */
        int returnValue = 0;
        /*
           movl %esi %eax
           ret

           return the value just assigned
           */
        return(returnValue);
    }

    do{
        int r = b;
        int returnValue = b;

    }while();


}

有人能帮我把这个写回C代码吗？我几乎迷路了。

最佳答案

首先，代码中混合了这些值。%esi以值b开始，%edi以值a开始。
您可以从testl %edx, %edx行推断%edx用作以.L7开头的循环的条件变量（如果%edx与0不同，则控制将转移到.L9块，然后返回.L7）。我们在逆向工程代码中将%edx称为remainder。
让我们开始对主循环进行逆向工程：

movl    %edi, %edx

由于%edi存储a，这相当于用remainder：a初始化int remainder = a;的值。

movl    %edi, %eax

存储int temp = a;

movl    %esi, %edi

执行int a = b;（记住%edi是a并且%esi是b）。
sarl $31, %edx
这个算术移位指令将变量31位右移，同时保持数字的符号。通过移动31位，如果为正（或零），则将remainder设置为0，如果为负，则设置为-1。所以它相当于remainder。
remainder = (remainder < 0) ? -1 : 0
将idivl %esi除以%edx:%eax，或者在我们的例子中，将%esi除以remainder * temp（变量）。剩余部分将存储在b中，或者存储在我们的代码中。将此指令与前一条指令组合时：如果%edx则remainder，否则remainder < 0。

testl   %edx, %edx
jne .L9

检查remainder = -1 * temp % b是否等于0-如果不等于0，跳到remainder = temp % b。在返回到remainder之前，这里的代码只是设置.L9。为了在c中实现这一点，我们将保留一个b = remainder;变量，该变量将存储循环迭代的次数。我们将在循环开始时执行.L7，但仅在第一次迭代之后执行，这意味着何时执行count。
我们现在准备构建完整的C循环：

int count = 0;
do {
    if (count != 0)
        b = remainder;
    remainder = a;
    temp = a;
    a = b;
    if (remainder < 0){
        remainder = -1 * temp % b;
    } else {
        remainder = temp % b;
    }

    count++;
} while (remainder != 0)

循环结束后，

movl    %esi, %eax
ret

将返回程序计算的gcd（在我们的代码中，它将存储在b = remainder变量中）。