旧 CPU 如何执行新的 ENDBR64 和 ENDBR32 指令？答案

【问题标题】：How do old CPUs execute the new ENDBR64 and ENDBR32 instructions?旧 CPU 如何执行新的 ENDBR64 和 ENDBR32 指令？
【发布时间】：2019-05-13 21:40:46
【问题描述】：

在某个时候，英特尔将开始出货支持 CET（Control-flow Enforcement Technology）的 CPU，这增加了两个指令ENDBR64 和ENDBR32。

这两个将被编码为

F3 0F 1E FA   for ENDBR64 and 
F3 0F 1E FB   for ENDBR32 respectively.

这些将如何在较旧的 x86 CPU 上执行？
例如，Core i5 甚至是老式的 Pentium II？

更新：

F3 0F = prefix indicating newer instructions
1E = ENDBR
FA = ENDBR64

【问题讨论】：

指令集参考将它们列为“保留 - NOP”。但是我不清楚 cpu 是否也知道获取最后一个字节。
@Jester 他们被记录为有一个 modr/m 字节，所以应该没问题。
我不清楚是不是这样。 0F 1F 被列为 NOP /0 Ev，所以它确实有 modrm。但是0F 1E 只是NOP。
如果我有一个旧的 Pentium CPU，我会尝试这些，但我没有。这里有人碰巧有吗？
您对问题的更新不是最佳的。英特尔手册第 3.1.1.2 节指出，字节序列 F3.0F 可以有多种含义。

标签： assembly x86 x86-64 control-flow

【解决方案1】：

较旧的 GDB 将 F3 0F 1E FA ENDBR64 解码为 repz nop edx。

在 64 位模式下的 Core 2 (Merom) 上单步执行不会导致架构状态发生变化，也不会出现故障/异常。（在旧 Ubuntu 15.10 安装上的 GDB 7.10 中测试）。

根据https://gist.github.com/Quasilyte/b60c94b9cb608d5b1a359d54f1be8aca，
0f 1e /r是一个带ModRM的2字节操作码，NOP r/m32, r32，与标准多字节0f 1f NOP that Intel documents相同。

它说它是用 Pentium Pro 添加的，所以任何 PII / PIII 或更高版本都可以。

https://github.com/NationalSecurityAgency/ghidra/issues/197#issuecomment-472906147 表示 AMD 记录了这些额外的 NOP 操作码；英特尔将它们列为“保留”。

rep 前缀对于它们不适用的操作码通常会被静默忽略。这使 Intel/AMD 可以灵活地使用 REP 作为未来指令的强制前缀的一部分来创建编码，不会在旧 CPU 上出现故障。

比 PPro 更早的 CPU，例如原始奔腾，可能会出错。就像0f 1f long NOP。

顺便说一句，您尝试对其进行解码是没有意义的。 0f 是 2 字节操作码的“转义”字节，因此 1e push ds 与解码方式无关。这就是1e 自己解码的方式，没有0f 转义字节。（在 64 位模式下无效。）

【讨论】：

【解决方案2】：

我自己最近遇到了ENDBR32 指令的问题。 VirtualBox 版本6.0.14_Ubuntu r132055 错误地将ENDBR32 解码为非法操作码和STI 的序列。这会产生各种错误，因为我需要禁用中断。我想出的唯一解决方案是在启用-fcf-protection=branch 和-mmanual-endbr 选项的情况下调用GCC。

VirtualBox debug console on the top, Objdump on the bottom

【讨论】：

解决了吗？哇。