【问题标题】:Owner of REG in ModR/M byte, direction bitModR/M 字节中 REG 的所有者,方向位
【发布时间】:2013-07-08 02:42:51
【问题描述】:

可以从英特尔的开发人员手册中的标准操作码映射(可选带有方向位)中推断出哪个操作数“拥有” ModR/M 字节中的 REG 部分,以及哪个操作数具有 Mod+RM 部分?方向位是否符合所有带有两个操作数的操作(方向可能不明确)?

关于我在哪里的一些信息

我从单字节操作码映射的顶部开始。我们有:

        0         1        2        3        4        5         6         7
    +--------|--------|--------|--------|--------|---------|---------|---------|
  0 |                         ADD                          |   PUSH  |   POP   |
    | Eb, Gb | Ev, Gv | Gb, Eb | Gv, Ev | AL, Ib | rAX, Iz | ES(i64) | ES(i64) |
    +--------|--------|--------|--------|--------|---------|---------|---------|
  1 |                         ADC
  …

我正在查看ADD 作为操作码00h02h

字母说明:

  Addressing methods:
  …
  E    A ModR/M byte follows the opcode and specifies the operand. The
       operand is either a general-purpose register or a memory address. If
       it is a memory address, the address is computed from a segment
       register and any of the following values: a base register, an index
       register, a scaling factor, a displacement.
  G    The reg field of the ModR/M byte selects a general register.
       Example: AX (000)
  …
  -------------------------------------------------------------------------     
  Operand types:
  …
  b    Byte, regardless of operand-size attribute.
  v    Word, doubleword or quadword (in 64-bit mode), depending on
       operand-size attribute.
  …

如前所述,我正在查看 ADD 操作码 00h02h。此外,我只关注 32 位(目前)。操作说明表如下:

Opcode   Instruction  Op/en   Description
00 /r    ADD r/m8,r8   MR     Add r8 to r/m8.
02 /r    ADD r8,r/m8   RM     Add r/m8 to r8.

一些测试用例:

00 05 e25a4600    add [0x465ae2], al
00 0d e25a4600    add [0x465ae2], cl

00 06             add [esi], al          ; Eb, Gb
02 06             add al, [esi]          ; Gb, Eb

00 c8             add al, cl             ; Eb, Gb
02 c8             add cl, al             ; Gb, Eb

00 05 e0514600    add [0x4651e0], al
02 05 e0514600    add al, [0x4651e0]

ModR/M 字节:

    7   6          5   4   3         2   1   0        Bit
+------------+------------------+------------------+
|    MOD     |    REG/Opcode    |       R/M        |
+------------+------------------+------------------+

二进制测试用例中的操作码和 ModR/M:

   Opcode   Mod   REG/opc   R/M
0000 0000    00       000   101           add [0xNNNNNN], al
0000 0000    00       001   101           add [0xNNNNNN], cl
0000 0000    00       000   110           add [esi], al
0000 0010    00       000   110           add al, [esi]
0000 0000    11       001   000           add al, cl
0000 0010    11       001   000           add cl, al
0000 0000    00       000   101           add [0xNNNNNN], al
0000 0010    00       000   101           add al, [0xNNNNNN]
       |
       +-----> Direction bit?

问题部分:

(Ups,这个介绍越来越多,TLDR?)但是,最后:

  1. Opcode MapE 的描述(第一张表)指出,“操作码后面有一个 ModR/M 字节并指定操作数。操作数是通用寄存器或内存地址。”

    所以我的问题变成了:什么定义它是寄存器还是内存地址?如:您一个一个地读取字节。操作码具有 E 符号。
    1. 是否基于操作码的方向位?
    2. 可以从第二个操作数中扣除吗? – 如:通过这个具体示例,第二个操作数具有G 标志,该标志声明“ModR/M 字节的 reg 字段选择一个通用寄存器”。这总是真的吗?
    3. 这会覆盖方向位吗?

附录 B 有一个简短的部分说明:

B.1.4.8 方向(d)位

在许多二操作数指令中,方向位 (d) 指示哪个 操作数被认为是源,哪个是目标。看 表 B-11。

Table B-11. Encoding of Operation Direction (d) Bit
+---+-----------------------------+---------------------------------+
| d |          Source             |          Destination            |
+---+-----------------------------+---------------------------------+
| 0 | reg Field                   | ModR/M or SIB byte              |
| 1 | ModR/M or SIB Byte          | reg Field                       |
+---+-----------------------------+---------------------------------x

2。 many 在这里是什么意思?它在哪里定义了哪些适用,哪些不适用?

希望这不会变得太长。

【问题讨论】:

    标签: assembly x86 disassembly opcode


    【解决方案1】:

    有关 Mod/RM 编码,请参阅 this 表。

    首先,并不总是有方向性。据我所知,仅在 ALU ops* 中。方向位表示 E 部分或 G 部分中的哪个是源,哪个是目的地。

    E 操作数是寄存器操作数还是内存操作数的定义是 Mod/RM 字节的 MOD 部分是 11(寄存器)还是不是(内存),正如您可能从我链接的那个表中看到的那样到。 R 字段并不总是对通用寄存器进行编码,它可以对其他类型的寄存器进行编码,甚至可以扩展操作码(两者都在该表中显示),但 G 字段总是对 GPR 进行编码(它指的是当然是 Mod/RM 字节,但是当它被称为 G 时,你知道它必须是 GPR,否则它可能是别的东西,这取决于它是操作数的指令)。

    新指令都没有真正的方向位。它们中的大多数根本无法写入内存,除了写入且不读取/修改/写入的指令。例如有movaps r, r/mmovaps r/m, r,以及movdqa r, r/mmovdqa r/m, r,它们可以被解释为具有方向位,但是对于movaps,它是位0,对于movdqa,它是位4。你可能还说只有两种不同的编码。

    *具体来说,00aa a0ds 描述的组,其中aaa 是操作(add、adc、and、xor、or、sbb、sub、cmp,从 0 到 7 的顺序),d 是方向位和s 表示大小(0 表示字节操作,1 表示以当前模式和前缀区分的所有其他内容)

    【讨论】:

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