局部变量从 8 字节指令长度过渡到 11 字节指令长度

Question

注意这些 C++ 局部变量指令长度是红框中的 8 个字节

48 c7 45 f8 00 00 00 00
...

但是，绿框中的指令长度为 11 字节

48 c7 85 78 ff ff ff 00 00 00 00 
...

https://godbolt.org/z/bTsxx63rT

背景

我正在编写一些需要修补 API 地址的 shellcode，但注意到错误，因为局部变量指令长度从 8 字节跳到了 11 字节。不管怎样，通过反复试验，为了强制所有指令都是 11 字节，我添加了一个本地数组

char enforce_mov_long_form[128];

避免访问

[rbp-0x8]

到

[rbp-0x80]

范围内的当地人

DWORD WINAPI shellcode_start(void)
{

    char enforce_mov_long_form[128];

    // ------------------------------------------------------------
    QWORD           start_shellcode          = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    DWORD           sizeofshellcode          = 0xAAAAAAAA;
    QWORD           start_shellcode_injector = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    DWORD           pid_injector             = 0xAAAAAAAA;

    QWORD           WinExec                  = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           Sleep                    = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           CreateToolhelp32Snapshot = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           Process32First           = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           Process32Next            = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           CloseHandle              = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           OpenProcess              = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           VirtualAllocEx           = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           VirtualFreeEx            = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           WriteProcessMemory       = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           CreateRemoteThread       = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           CompareStringA           = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    QWORD           GetCurrentProcessId      = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA;
    // ------------------------------------------------------------

问题

为什么局部变量的指令长度突然从 8 字节转变为 11 字节？

通过将局部变量限制在

[rbp-0x8]

到

[rbp-0x80]

之间是否可以获得任何微观优化？

Answer 1

推动评论回复：

x86-64 寻址模式将位移编码为有符号 8 位（1 字节）或有符号 32 位（4 字节）值，在任何一种情况下都会被符号扩展为 64 位。由于有符号 8 位整数的范围是

[-128..127]

或

[-0x80..0x7f]

，因此超出此范围的位移必须改用 32 位形式，从而使指令长三个字节。

有关如何编码寻址模式的更多信息，请参阅 https://wiki.osdev.org/X86-64_Instruction_Encoding 和 引用内存位置的内容。 （x86 寻址模式）.