关于寻址模式的困惑 - () 之外的寄存器本身如何作为 ADDRESS_OR_OFFSET 常量工作？

Question

在从头开始编程，在第 3 章中我读到了

内存地址引用的一般形式是这样的：

ADDRESS_OR_OFFSET(%BASE_OR_OFFSET, %INDEX, MULTIPLIER)

所有字段都是可选的。要计算地址，只需执行以下计算：

FINAL ADDRESS = ADDRESS_OR_OFFSET + %BASE_OR_OFFSET + MULTIPLIER * %INDEX

ADDRESS_OR_OFFSET

和

MULTIPLIER

必须都是常量，而另外两个必须是寄存器。如果遗漏其中一个，则只需在方程中用零代替即可。

现在，我假设用零替换是一个拼写错误，因为如果

MULTIPLIER

的默认值为0，那么

%INDEX

的值将是无关紧要的，因为无论如何产品总是为零（确实） 。我猜其他 3 个默认为 0？

尽管如此，最让我困惑的是，从上面的描述中我了解到括号和逗号的功能是确定我们编写的内容的哪些部分映射到寻址的 4 个“操作数”。

但是，在接下来的章节中我读到了

例如，以下代码将堆栈顶部的所有内容移动到

%eax

中：

movl (%esp), %eax

如果我们只是这样做

movl %esp, %eax

%eax

只会保存指向堆栈顶部的指针，而不是顶部的值。

但我不明白为什么。我的意思是，

• 鉴于上面的

  FINAL ADDRESS

  表达式，我会这么说
  • 如果我们把

    %esp

    放在括号里，它将起到

    %BASE_OR_OFFSET

    的作用，

    ADDRESS_OR_OFFSET

    和

    %INDEX

    默认为0，

    MULTIPLIER

    默认为1，
  • 如果我们不把

    %esp

    放在括号中，它将起到

    ADDRESS_OR_OFFSET

    的作用，

    %BASE_OR_OFFSET

    和

    %INDEX

    默认为0，

    MULTIPLIER

    默认为1，

  总和仍然是一样的。

• 此外，

  %esp

  如何保持不变？
  • 也许我错误地认为它不是恒定的，因为我想到了%esp的

    内容

    ？
  • 如果是这种情况，并且

    %esp

    是常数，因为它是物理固定寄存器的名称，那么在这种情况下什么是非常量？

Answer 1

正确，默认乘数是

1

。

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movl %esp, %eax

根本不使用内存寻址模式。 它是寄存器直接操作数，因此在语法上与

mov symbol_name, %eax

（从绝对地址加载）不同。

有一个寄存器，但它不在

()

内部，因此

disp(base,idx,scale)

语法不适用。

在机器代码中，ModRM 字节的 2 位“模式”字段使用

0b11

来编码它是寄存器操作数而不是内存。 （其他 3 种编码选择无位移内存、disp8 与 disp32：https://wiki.osdev.org/X86-64_Instruction_Encoding#ModR.2FM_and_SIB_bytes。另请参阅rbp 不允许作为 SIB 基础？ 对于有趣的特殊情况，允许

disp32

没有寄存器，并使 SIB 字节可选，以保存简单寻址模式的机器代码大小。）对于 ModR/M.mode =

11

，该字段只是一个简单的寄存器号。类似地，在汇编语言中，当您使用裸寄存器名称时，您只是直接获取寄存器操作数，而不是将其用作访问内存的地址。

（我不确定这是一个有用的类比，但我认为有用的一点是，即使在 x86 机器代码中，寄存器操作数与内存操作数也是不同的。它们有质的不同，需要区分。）

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还有相关：

• 如果我在 x86 AT&T 语法中省略比例因子和索引寻址模式会发生什么？ - 与那本书中的比例因子错误重复，它应该是

  1

  而不是

  0

  。 shift count 在机器代码中是

  0

  ，但是源代码级 asm 语法使用 2 的幂乘数（在我见过的所有 x86 汇编语法中，包括 AT&T、所有类型的 Intel 和 Go 的汇编）方言。当然可以发明一种在 asm 源代码中使用移位计数的新语法。）
• 关于 [base + index*scale + disp] 和 AT&T disp(base,index,scale) 的几个问题 AT&T 与 Intel 语法以及如何分解寻址模式的组成部分。
• 引用内存位置的内容。 （x86 寻址模式） - 机器可以做什么，以及每个组件组合对于静态数组如何有意义。
• https://stackoverflow.com/tags/att/info