汇编程序设计课件07.ppt

汇编语言程序设计 实验7 程序优化 提纲 7.1 指令代码的优化 7.2 空间优化处理 7.3 MMX指令 7.4 SSE指令 7.1 指令代码的优化 评价一个程序的优劣，执行效率是一个重要因素。尤其是在汇编编程中，更应该体现汇编语言执行效率高的优势。 执行效率从两个方面来衡量：程序在多长的时间内能够完成（运行时间）；程序需要多大的存储空间（占用空间）。 完成同样一个功能，可以由选择不同的指令来完成。它们的执行效率是有所区别的，在对程序进行优化时，应该选取那些占用空间少、执行速度快的指令。 1.选择执行速度快的指令-（1）寄存器清零 将寄存器清零，有以下几种指令： mov eax, 0 sub eax, eax xor eax, eax SUB、XOR指令执行速度比MOV指令快，而且所需程序空间少。MOV指令需5字节，而SUB、XOR指令只需2字节。B8 00 00 00 00 mov eax,0 0040127C 2B C0 sub eax,eax 0040127E 33 C0 xor eax,eax 所以，应该使用SUB、XOR指令。在清零时，XOR指令更常见一些。 （2）加减 要使EBX=EAX-30，简单的做法是： mov ebx, eax sub ebx, 30 而使用LEA指令完成同样功能的方法为： lea ebx, [eax-30] （3）乘除 求EAX=EAX/16，可以用除法指令： xor edx, edx mov ebx, 16 div ebx 然而，可以用SHR指令达到同样的效果： shr eax, 4 求EAX=EAX*8，可以用乘法指令： mov ebx, 8 mul eax 同样，用SHL指令的效果更好： shl eax, 3 求EAX=EBX*5，可以用乘法指令： mov eax, 5 mul ebx 可以使用LEA指令达到同样的效果： lea eax,[ebx+ebx*4] 2. 操作的转化 除法指令比乘法指令的速度慢。如果程序中的除法操作中，除数为一个常数，那么可以将除法转换为乘法来进行，以提高程序执行的速度。 以下分别是125÷25、424÷25、6553600÷10、655389999÷65538的例子。程序中使用乘法操作来替代除法，乘法得到的结果EDX，就是除法操作的商。 -运算过程 mov eax, 125 mov esi, 0A3D70A4H ; esi = (100000000H + 24) / 25 mul esi ; EDX = 5 mov eax, 424 mov esi, 0A3D70A4H ; esi = (100000000H + 24) / 25 mul esi ; EDX = 16 mov eax, 6553600 mov esi, 1999999AH ; esi = (100000000H + 9) / 10 mul esi ; EDX = 655360 mov eax, 655389999 mov esi, 0000FFFEH ; esi = (100000000H + 65537) / 65538 mul esi ; EDX = 10000 -数学原理 这里，设被除数为a，除数为b，商为c，余数为d，均为32位二进制数。即： a÷b = c 余 d, a = bc＋d 记L=232=100000000H，求出：M=（L＋（b–1））÷b。则： c = aM / L 设： L÷b = e mod f, L = be＋f 分两种情况： （1） f=0，即L能被b整除， M=（L＋（b–1））÷b=L/b=e （2） 0fb，L不能被b整除， M=（L＋（b–1））÷b=（L/b）+1=e+1 -数学原理 在第1种情况下： aM = a（L/b） = （aL/b） = （（bc+d）L/b） = （（bcL+dL）/b） = cL+（dL/b） 因为d是余数，所以db。故0 ≤ （dL/b） L。可知，a乘以M后，结果是64位数，高32位数就是c，即EDX。低32位数为dL / b。 -数学原理 在第2种情况下： aM = a（e+1） = （bc＋d）（e+1） = bce+de+bc+d = c（be＋f）-cf+de+bc+d = cL-