Question

我目前正在解决计算机系统第3版中的问题3.3：程序员的观点，我很难理解这些错误的意思......

movb $0xF, (%ebx)给出错误，因为ebx不能用作地址寄存器

movl %rax, (%rsp)和 movb %si, 8(%rbp)给出错误说明指令后缀和寄存器I.D。

之间不匹配

movl %eax, %rdx给出错误，指出目标操作数大小不正确

为什么我们不能使用ebx作为地址寄存器？是因为它的32位寄存器吗？如果是movb $0xF, (%rbx)，那么以下行是否有效？因为rbx是64位寄存器吗？

有关指令后缀和寄存器ID不匹配的错误，是否出现此错误是因为它应该是movq %rax, (%rsp)和movew %si, 8(%rbp)而不是movl %rax, (%rsp)和movb %si, 8(%rbp)？

最后，对于“目标操作数不正确的大小”的错误，这是因为目标寄存器是64位而不是32位？所以，如果代码行是movl %eax, %edx，那么错误就不会发生了？

任何启蒙都会受到赞赏。

这适用于x86-64

Answer 1

movb $0xF, (%ebx) gives an error because ebx can't be used as address register

ebx确实不能用作地址寄存器（对于x86-64），但rbx可以。 ebx是rbx的低32位。 64位代码的重点是地址可以是64位，因此尝试使用32位寄存器来引用存储器毫无意义。

movl %rax, (%rsp) and movb %si, 8(%rbp) gives error saying that 
theres a mismatch between instruction suffix and register I.D.

是的，因为您正在使用movl，所以'l'表示长，其中（在此上下文中）表示32位。但是，rax是64位寄存器。如果要从rax中写入64位，则应使用movq。如果要写32位，则应使用eax。

movl %eax, %rdx gives an error saying that destination operand incorrect size

您正在尝试将32位值移动到64位寄存器中。有指示为您执行此转换（例如，请参阅cdq），但movl不是其中之一。

Answer 2

movb $0xF, (%ebx)组合得很好（使用0x67地址大小前缀），并且如果ebx中的地址有效，则会正确执行。

它可能是一个错误（例如导致截断指针的段错误）或次优，但是如果你的书比那更强烈（就像它不能组装那样）那么你的书包含一个错误。

你使用它而不是movb $0xF, (%rbx)的唯一原因是%rbx的高位字节可能存在垃圾，例如in the x32 ABI (ILP32 in long mode)，或者如果你是always uses address-size prefixes when targeting 32-bit-pointer mode even when addresses are known to be safely zero-extended的愚蠢编译器。

32位地址大小对于x32 ABI实际上是有用的，对于更常见的情况，索引寄存器保持高垃圾，例如， movl $0x12345, (%edi, %esi,4)。

gcc -mx32可以在现实生活中轻松发出movb $0xF, (%ebx)指令。（注意-mx32（长模式下的32位指针）与-m32不同（i386 ABI））

int ext();          // can't inline
void foo(char *p) { 
    ext();          // clobbers arg-passing registers
    *p = 0xf;       // so gcc needs to save the arg for after the call
}

将gcc7.3 -mx32 -O3 on the Godbolt compiler explorer编译成

foo(char*):
    pushq   %rbx              # rbx is gcc's first choice of call-preserved reg.
    movq    %rdi, %rbx        # stupid gcc copies the whole 64 bits when only the low 32 are useful
    call    ext()
    movb    $15, (%ebx)       # $15 = $0xF
    popq    %rbx
    ret

mov $edi, %ebx本来会更好; IDK为什么要在将指针视为32位值时复制整个64位寄存器。遗憾的是x32 ABI从未在x86上真正流行起来，所以我想没有人会花时间让gcc为它生成出色的代码。

AArch64还有一个ILP32 ABI来节省指针数据的内存/缓存占用空间，所以gcc一般会在64位模式下的32位指针上变得更好（如果有任何工作，也可以从x86-64中获益） AArch64 ILP32改进了常见的跨架构部分。

所以，如果代码行是movl％eax，而不是％edx，则不会发生错误？

对，that would zero-extend EAX into RDX。如果您想签署 - 将EAX扩展到RDX，请使用movslq %eax, %rdx (aka Intel-syntax movsxd)

（差不多）所有x86指令都要求所有操作数大小相同。（就操作数大小而言;许多指令都有一个8位或32位立即数的形式，其符号扩展为64位或指令的操作数大小。例如add $1, %eax将使用3-字节add imm8, r/m32 form。）

例外情况包括shl %cl, %eax和movzx / movsx。

在AT＆amp; T语法中，寄存器的大小必须与操作数大小后缀匹配（如果使用的话）。如果不这样做，则寄存器意味着操作数大小。例如mov %eax, %edx与movl相同。

没有寄存器源或目标的存储器+立即指令需要明确的大小：add $1, (%rdx)不会汇编，因为操作数大小不明确，但add %eax, (%rdx)是addl（32位操作数大小。）

movew %si, 8(%rbp)

不，movw %si, 8(%rbp)会起作用：P但是请注意，如果你在函数入口上创建了一个带有push %rbp / mov %rsp, %rbp的传统堆栈帧，那么它将存储到{{1}将覆盖堆栈上返回地址的低16位。

但是对于Windows或Linux的x86-64代码，没有要求8(%rbp)指向那里，或者根本没有指向有效指针。它只是一个保留调用的寄存器，如%rbp，只要在返回之前恢复调用者的值，就可以用于任何你想要的。

数据移动错误澄清

2 个答案: