x86-64 地址计算在 64 位模式下使用 32 位地址大小答案

【问题标题】：x86-64 address calculation in 64bit mode with 32-bit address-sizex86-64 地址计算在 64 位模式下使用 32 位地址大小
【发布时间】：2015-05-17 19:01:11
【问题描述】：

我阅读了有关 64 位模式下地址计算的英特尔手册。假设我们有 64 位模式，默认地址大小为 64 位。还假设有问题的指令前面有地址大小覆盖前缀，因此地址大小变为 32 位。

现在，假设该指令使用寄存器编号 0 (rax/eax/ax ...) 指定的地址对内存操作数进行编码。

现在我不完全理解的是，CPU 是只查看 eax 值并在内部对其进行零扩展以形成“本机”64 位地址，还是查看整个 rax 值并将其截断为有效的 32 位范围（例如，rax 包含 5Gb 之类的东西，CPU 将其切割为最大 32 位地址）。

【问题讨论】：

你说的两件事是一样的？ 3GB 也适合 32 位。
抱歉，我将 3GB 固定为 5GB。我的意思是，如果rax的高位不为零，会不会影响地址计算？
不，不会。顺便说一句，您可以轻松地对此进行测试。
如果基址（例如 3GB）+ 索引（例如 2GB）大于最大 32 位地址怎么办？计算以 32 位宽度完成，因此结果将是最大有效 32 位地址。对吗？
我不明白这个问题。

标签： assembly x86-64 memory-address addressing-mode

【解决方案1】：

在 64 位处理器上使用 32 位寻址时，地址计算的结果会被截断为 32 位，然后零扩展为 64 位。请注意，32 位寻址被定义为使用 32 位寄存器，因此如果 RAX 包含 140000000h (5GB)，则使用 EAX (40000000h) 的值。虽然这在实践中并没有太大的区别。

来自 Intel 64 和 IA-32 架构软件开发人员手册第 1 卷：基本架构：

所有 16 位和 32 位地址计算在 IA-32e 模式下都进行零扩展以形成 64 位地址。地址计算首先被截断为当前模式的有效地址大小（64 位模式或兼容性模式），被任何地址大小前缀覆盖。然后将结果零扩展到完整的 64 位地址宽度。因此，在兼容模式下运行的 16 位和 32 位应用程序只能访问低 4 GB 64位模式有效地址。同样，在 64 位模式下生成的 32 位地址只能访问低 4 GBytes 的 64 位模式有效地址。

【讨论】：