X86_64 - 装配 - 为什么位移不是 64 位？答案

【问题标题】：X86_64 - assembly - Why displacement not 64 bits?X86_64 - 装配 - 为什么位移不是 64 位？
【发布时间】：2015-10-29 10:47:52
【问题描述】：

我正在阅读 Intel x86_64 指南 vol.1 以刷新内存寻址的工作原理。

还是，

3.7.5 指定偏移量

内存地址的偏移部分可以直接指定为静态值（称为位移），也可以通过由以下一个或多个组件组成的地址计算来指定：

• 位移 — 8、16 或 32 位值。

我在 Agner Fog 的汇编指南中读到，当与 (r/e)ax 寄存器一起使用时，64 位绝对寻址是可能的。

所以..

是否可以使用 64 位地址的绝对寻址来 jmp、mov 和调用（使用所有寄存器），还是我必须继续使用 Base + 位移组合 ?

【问题讨论】：

【解决方案1】：

请注意，mov absolute_addr64, %rax仅以rax 为目标可用。
mov $imm64, %reg 可用于任何寄存器。
见Load from a 64-bit address into other register than rax和why we can't move a 64-bit immediate value to memory?

AMD 设计 AMD64 架构时，他们基本上说 2GB 的代码应该足够每个人使用。（每个可执行文件和每个共享库；非静态链接在一起的事物之间的调用通常需要通过完整的 64 位地址进行间接调用。）

https://gitlab.com/x86-psABIs/x86-64-ABI 描述了 x86-64 System V ABI 的小型、中型和大型代码模型（用于所有非 Windows 系统。）

此模型需要编译器使用movabs指令访问大型静态数据并将地址加载到寄存器中，但是保留了小代码模型的优势，用于操作在小数据和文本部分的地址（特别需要分支）

默认情况下，只有大于 65535 字节的数据才会放在大数据段中

编译器需要使用movabs 指令，如中等代码模型，甚至用于处理文本内的地址部分。另外，分支时需要间接分支到与当前指令指针的偏移量为的地址未知。

可以避免对文字的限制中小机型通过拆分方案到多个共享库，所以这个模型是严格只如果单个函数的文本变得大于中型允许。

Medium PIC 需要movabs / lea / add 生成大于 32 位位移的 RIP 相对地址。

大型 PIC 也需要它来处理全局偏移表和过程链接表。

【讨论】：

【解决方案2】：

只有进出累加器的移动具有 64 位绝对地址变量。
所有其他移动仅限使用 32 位位移方法。

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为 x86 架构没有 64 位位移或偏移量。

原因很简单：这些提供的编程“轻松”并不经常发生，并不重要。从统计上讲，您需要的大多数偏移量都非常小。当您需要 64 位偏移量（很少）时，您始终可以使用 ADD 指令进行模拟，而几乎不会降低性能。做 64 位偏移的晶体管，最好花在做其他事情上。

【讨论】：

添加指令？有趣，你会怎么做？我怀疑我会这样做，因为它会产生另一条指令，甚至是 1 个 cpu 周期的指令，这是一种浪费。
如果要进行64位位移的索引操作，则必须将位移添加到基数。因此，以寄存器为基数，添加 64 位常量，然后间接加载或存储目标地址。在 64 位值是直接地址的更特殊情况下，您可以简单地将其加载到寄存器中，然后进行间接寻址。是的，执行 ADD 需要额外的指令。实际上，您不会经常这样做，所以没关系。
好的，非常感谢您的精确
我不认为您可以添加 64 位立即数，但您可以添加存储在内存中的 64 位值，或者将 64 位立即数移动到寄存器中，然后将该寄存器用作地址的一部分。我想知道使用段时的偏移量，例如用于访问“每个线程”变量的 FS 或 GS。 rand 的种子值就是其中之一。
@rcgldr: 没错，即使add $immediate, %rax 也只能通过符号扩展imm32 使用。如果你希望你的常量内联在指令流中，而不是作为数据加载，你可以movabs $imm64, %rax。 (stackoverflow.com/questions/19415184/…)。最佳计划：将您的 64b 位移保存在一个寄存器中，在另一个寄存器中计算一个索引，并将该索引用作 add 的 dest / 1st src。