intel白皮书卷2 第二章（AI翻译）

第 2 章

指令格式

（CHAPTER 2 --- INSTRUCTION FORMAT）

本章描述 所有 Intel 64 与 IA-32 处理器架构 中的指令格式。

针对 保护模式（Protected Mode） 、实模式（Real Mode） 以及
虚拟 8086 模式（Virtual-8086 Mode） 下的指令格式，

将在 第 2.1 节中进行说明。

IA-32e 模式及其各个子模式 所引入的指令格式扩展与变化，

将在 第 2.2 节中进行说明。

2.1 保护模式、实模式与虚拟 8086 模式下的指令格式

（INSTRUCTION FORMAT FOR PROTECTED MODE, REAL MODE, AND VIRTUAL-8086 MODE）

Intel 64 与 IA-32 架构的指令编码，都是 图 2-1 所示指令格式的子集。

一条指令由以下部分组成（是否出现取决于具体指令）：

• 可选的指令前缀（Instruction Prefixes）（顺序不限）
• 主操作码（Primary Opcode）（最多 3 个字节）
• 寻址方式说明符（Addressing-Form Specifier） （如果需要），
  由 ModR/M 字节 构成，在某些情况下还包括
  SIB（Scale-Index-Base）字节
• 偏移量（Displacement）（如果需要）
• 立即数（Immediate）（如果需要）

2.1.1 指令前缀

（Instruction Prefixes）

指令前缀被划分为 四个组，每一组都有各自允许使用的前缀编码。

对于任意一条指令而言，每一组最多只需要使用一个前缀 （组 1、2、3、4 各最多一个）。

来自 第 1 组到第 4 组 的前缀，在编码时可以以任意顺序排列。

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■ 第 1 组（Group 1）

锁前缀与重复前缀（Lock and Repeat Prefixes）：

• LOCK 前缀

  使用 F0H 编码。

• REPNE / REPNZ 前缀

  使用 F2H 编码。
  重复非零（Repeat-Not-Zero） 前缀仅适用于字符串指令 和输入/输出指令 。

  （F2H 也被某些指令用作强制前缀（mandatory prefix）。）

• REP 或 REPE / REPZ 前缀

  使用 F3H 编码。
  重复（Repeat） 前缀仅适用于字符串指令 和输入/输出指令 。

  （F3H 也被某些指令用作强制前缀（mandatory prefix）。）

---

■ 第 2 组（Group 2）

段覆盖前缀（Segment Override Prefixes）：

• 2EH --- CS 段覆盖前缀（与任何分支指令一起使用是保留的）
• 36H --- SS 段覆盖前缀（与任何分支指令一起使用是保留的）
• 3EH --- DS 段覆盖前缀（与任何分支指令一起使用是保留的）
• 26H --- ES 段覆盖前缀（与任何分支指令一起使用是保留的）
• 64H --- FS 段覆盖前缀（与任何分支指令一起使用是保留的）
• 65H --- GS 段覆盖前缀（与任何分支指令一起使用是保留的）

分支预测提示前缀（Branch Hints）：

• 2EH --- 分支不跳转（Branch Not Taken，仅用于 Jcc 指令）
• 3EH --- 分支跳转（Branch Taken，仅用于 Jcc 指令）

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■ 第 3 组（Group 3）

• 操作数大小覆盖前缀（Operand-Size Override Prefix）
  使用 66H 编码。
  （66H 也被某些指令用作强制前缀。）

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■ 第 4 组（Group 4）

• 67H --- 地址大小覆盖前缀（Address-Size Override Prefix）

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LOCK 前缀说明

LOCK 前缀（F0H）

用于在多处理器环境 中，强制某些操作对共享内存的独占访问。

关于该前缀的详细说明，请参见
第 3 章《指令集参考（A--M）》 中的
"LOCK---Assert LOCK# Signal Prefix"。

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重复前缀说明（REP / REPNE）

重复前缀（F2H、F3H）

用于使指令对字符串中的每一个元素重复执行。

这些前缀只能用于字符串指令和 I/O 指令，包括：

• MOVS
• CMPS
• SCAS
• LODS
• STOS
• INS
• OUTS

将重复前缀或未定义的操作码用于其他 Intel 64 或 IA-32 指令是保留行为 ，

此类用法可能导致不可预测的行为。

某些指令会将 F2H 或 F3H 用作强制前缀 ，

以表达不同的指令语义。

通常情况下，强制前缀应当放置在其他可选前缀之后

（这一规则的例外情况在 **2.2.1 节《REX 前缀》**中说明）。

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分支预测提示前缀说明

分支预测提示前缀（2EH、3EH）

允许程序向处理器提示某个分支最可能执行的路径。

这些前缀只能与条件分支指令（Jcc）一起使用 。

在其他指令中使用分支预测提示前缀，或使用未定义的操作码，

均属于保留行为 ，可能导致不可预测的行为。

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操作数大小覆盖前缀（66H）

操作数大小覆盖前缀允许程序在 16 位 与 32 位操作数大小之间切换。

• 默认操作数大小由当前运行模式决定
• 使用该前缀将选择非默认的操作数大小

某些 SSE2 / SSE3 / SSSE3 / SSE4 指令 ，

以及使用 三字节主操作码序列 的指令，

会将 66H 用作强制前缀以表示不同的功能。

通常情况下，强制前缀应当放在其他可选前缀之后

（REX 前缀的特殊情况见 2.2.1 节）。

将 66H 用于其他未定义场景是保留行为 ，

此类用法可能导致不可预测的行为。

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地址大小覆盖前缀（67H）

地址大小覆盖前缀（67H）

允许程序在 16 位 与 32 位地址大小之间切换。

• 默认地址大小由当前运行模式决定
• 使用该前缀将选择非默认的地址大小

当指令的操作数不位于内存中 时，

使用该前缀或其他未定义操作码属于保留行为 ，

可能导致不可预测的行为。

2.1.2 操作码

（Opcodes）

主操作码（Primary Opcode） 的长度可以是 1 字节、2 字节或 3 字节。

在某些情况下，还会在 ModR/M 字节 中编码一个额外的 3 位操作码字段 。

此外，主操作码内部还可能划分出更小的字段，用于表示：

• 操作方向
• 偏移量大小
• 寄存器编码
• 条件码
• 符号扩展方式

具体由哪些编码字段参与操作码的定义，

取决于该指令所属的操作类别。

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双字节操作码格式

（Two-Byte Opcode Formats）

用于 通用指令 和 SIMD 指令的双字节操作码格式包括以下两种形式之一：

• 以 转义操作码字节 0FH 作为主操作码，后跟 一个操作码字节；或
• 以 强制前缀（66H、F2H 或 F3H） 开头，
  后跟 转义操作码字节 0FH ，再跟 一个操作码字节
  （与上一种形式的操作码结构相同）

示例

指令 CVTDQ2PD 的操作码字节序列如下：

F3 0F E6

其中：

• 第一个字节 F3H 是强制前缀
  （在此情形下，它不被视为重复前缀）

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三字节操作码格式

（Three-Byte Opcode Formats）

用于 通用指令 和 SIMD 指令的三字节操作码格式包括以下两种形式之一：

• 以 转义操作码字节 0FH 作为主操作码，
  后跟 两个额外的操作码字节；或
• 以 强制前缀（66H、F2H 或 F3H） 开头，
  后跟 转义操作码字节 0FH ，再跟 两个额外的操作码字节
  （与上一种形式的操作码结构相同）

示例

针对 XMM 寄存器 的 PHADDW 指令，其操作码字节序列如下：

66 0F 38 01

其中：

• 第一个字节 66H 是强制前缀

---

操作码表达式的定义位置

有效的操作码表达式定义在以下附录中：

• 附录 A
• 附录 B

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2.1.3 ModR/M 与 SIB 字节

（ModR/M and SIB Bytes）

许多访问内存操作数 的指令，在主操作码之后都会跟随一个
寻址方式说明符字节（addressing-form specifier） ，

该字节称为 ModR/M 字节。

ModR/M 字节包含三个信息字段：

• mod 字段

  mod 字段与 r/m 字段组合后，可以形成 32 种不同的取值 ：

  其中包括 8 种寄存器形式 和 24 种内存寻址方式。

• reg/opcode 字段

  reg/opcode 字段用于指定：

  • 一个寄存器编号，或
  • 额外的 3 位操作码信息

  reg/opcode 字段的具体用途由 主操作码决定。

• r/m 字段

  r/m 字段可以：

  • 直接指定一个寄存器作为操作数，或
  • 与 mod 字段组合，用于编码一种内存寻址方式

  在某些指令中，mod 字段与 r/m 字段的特定组合

  还会被用来表示操作码相关的信息。

---

SIB 字节（Scale-Index-Base Byte）

ModR/M 字节的某些编码形式需要一个第二个寻址字节 ，

即 SIB（Scale-Index-Base）字节。

在 32 位地址模式下，以下寻址形式必须使用 SIB 字节：

• 基址 + 索引（base + index）
• 比例 × 索引（scale × index）

SIB 字节包含以下字段：

• scale 字段

  用于指定比例因子（scale factor）

• index 字段

  用于指定索引寄存器的寄存器编号

• base 字段

  用于指定基址寄存器的寄存器编号

---

编码参考

有关 ModR/M 字节 和 SIB 字节 的具体编码方式，

请参见 第 2.1.5 节。

2.1.4 偏移量与立即数字节

（Displacement and Immediate Bytes）

某些寻址形式会在 ModR/M 字节 之后

（如果存在 SIB 字节 ，则在 SIB 字节之后）

紧跟一个 偏移量（displacement）。

如果指令需要偏移量，该偏移量的长度可以是：

• 1 字节
• 2 字节
• 4 字节

---

如果一条指令指定了 立即数操作数（immediate operand） ，

该操作数始终位于所有偏移量字节之后。

立即数操作数的长度可以是：

• 1 字节
• 2 字节
• 4 字节

2.1.5 ModR/M 与 SIB 字节的寻址方式编码

（Addressing-Mode Encoding of ModR/M and SIB Bytes）

ModR/M 字节与 SIB 字节的取值及其对应的寻址形式，

列于 表 2-1 至 表 2-3 中：

• 表 2-1 ：由 ModR/M 字节指定的 16 位寻址形式
• 表 2-2 ：由 ModR/M 字节指定的 32 位寻址形式
• 表 2-3 ：由 SIB 字节指定的 32 位寻址形式

在 ModR/M 字节的 reg/opcode 字段 表示扩展操作码 的情况下，

其有效编码列于 附录 B 中。

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ModR/M 表中有效地址的含义

在 表 2-1 与 表 2-2 中，
"Effective Address（有效地址）" 一列列出了

通过 ModR/M 字节中的 Mod 与 R/M 字段

可分配给指令第一个操作数 的 32 种有效地址形式。

• 前 24 种 形式用于指定内存位置
• 后 8 种 形式（Mod = 11B ）
  用于指定：
  • 通用寄存器
  • MMX 技术寄存器
  • XMM 寄存器

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Mod 与 R/M 字段的编码方式

在 表 2-1 与 表 2-2 中，
Mod 列与 R/M 列给出了

为获得"Effective Address"列中所列地址形式而需要的
Mod 字段与 R/M 字段的二进制编码值。

示例说明

以 Mod = 11B，R/M = 000B 所在的表项为例：

该表项对应的操作数可以是：

• 通用寄存器 EAX、AX 或 AL
• MMX 技术寄存器 MM0
• XMM 寄存器 XMM0

具体使用哪一种寄存器，

由 操作码字节 与操作数大小属性共同决定。

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Reg/Opcode 字段作为第二操作数

再看表中的第七行 （标记为 "REG ="）：

该行说明了当 3 位 Reg/Opcode 字段

用于指定第二个操作数的位置时的用法。

• 第二个操作数必须是：
  • 通用寄存器，或
  • MMX 技术寄存器，或
  • XMM 寄存器
• 表中 第 1 至第 5 行
  列出了 Reg/Opcode 字段各取值所对应的寄存器

同样，实际使用的寄存器类型

由 操作码字节 与操作数大小属性决定。

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Reg/Opcode 字段作为操作码扩展

如果指令不需要第二个操作数 ，

则 Reg/Opcode 字段 可以被用作操作码扩展（opcode extension）。

这种用法在表中由第六行 表示（标记为 "/digit (Opcode)"）。

需要注意的是：

• 第六行中的取值以十进制形式表示

---

ModR/M 字节 256 种取值的表示方式

表 2-1 与 表 2-2 的主体部分

（位于 "Value of ModR/M Byte (in Hexadecimal)" 标题之下）

包含一个 32 × 8 的矩阵 ，

以十六进制形式展示了 ModR/M 字节全部 256 种可能取值。

在该矩阵中：

• 表格的列 指定了 第 3、4、5 位
• 表格的行 指定了：
  • 第 0、1、2 位
  • 以及 第 6、7 位

下图展示了如何对表中的某一个取值进行解释。

注释（NOTES）

1. 当有效地址中包含 BP 作为索引寄存器 时，

   默认使用的段寄存器是 SS ；

   对于其他有效地址，默认使用的段寄存器是 DS。

2. disp16 表示一个 16 位偏移量 ，

   该偏移量紧随 ModR/M 字节 之后，

   并被加到索引值中。

3. disp8 表示一个 8 位偏移量 ，

   该偏移量紧随 ModR/M 字节 之后，

   会先进行符号扩展（sign-extended） ，

   再被加到索引值中。

注释（NOTES）

1. [--][--] 这种记号表示：

   在 ModR/M 字节 之后还会紧跟一个 SIB 字节。

2. disp32 表示一个 32 位偏移量 ，

   该偏移量紧随 ModR/M 字节 之后

   （如果存在 SIB 字节，则位于 SIB 字节之后 ），

   并被加到索引值中。

3. disp8 表示一个 8 位偏移量 ，

   该偏移量紧随 ModR/M 字节 之后

   （如果存在 SIB 字节，则位于 SIB 字节之后 ），

   在参与计算前会进行符号扩展（sign-extended） ，

   然后再加到索引值中。

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表 2-3 说明（SIB 字节编码）

表 2-3 的组织方式用于展示 SIB 字节全部 256 种可能取值

（以十六进制形式表示）。

• 表格顶部 列出了作为 基址（base） 使用的通用寄存器，

  以及它们在 SIB 字节的 base 字段中对应的取值。

• 表格主体中的各行用于表示：

  • 索引寄存器 （由 SIB 字节的第 3、4、5 位指定）
  • 比例因子（scaling factor）
    （由 SIB 字节的第 6、7 位确定）

注释（NOTES）

1. [*] 这种记号的含义如下：

   • 当 MOD = 00B 时，[*] 表示 无基址寄存器 ，仅使用一个 32 位偏移量（disp32）。
   • 否则，[*] 表示 disp8 或 disp32 + [EBP]。

   由此可得到以下寻址方式：

   MOD 位	有效地址（Effective Address）
   00	[scaled index] + disp32
   01	[scaled index] + disp8 + [EBP]
   10	[scaled index] + disp32 + [EBP]

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---

2.2 IA-32e 模式

（IA-32e Mode）

IA-32e 模式包含两个子模式，分别是：

• 兼容模式（Compatibility Mode）

  允许 64 位操作系统 在不修改的情况下，运行大多数传统的保护模式软件。

• 64 位模式（64-Bit Mode）

  允许 64 位操作系统 运行为访问 64 位地址空间而编写的应用程序。

2.2.1 REX 前缀

（REX Prefixes）

REX 前缀 是在 64 位模式 下使用的一类指令前缀字节，其作用包括：

• 指定 通用寄存器（GPR） 和 SSE 寄存器
• 指定 64 位操作数大小
• 指定 扩展的控制寄存器

并非所有指令在 64 位模式下都需要使用 REX 前缀。

只有在以下情况下，才必须使用 REX 前缀：

• 指令引用了扩展寄存器，或
• 指令使用了 64 位操作数

如果在指令中使用了 没有语义意义的 REX 前缀 ，

该前缀会被忽略。

---

REX 前缀的使用规则

• 每条指令最多只能包含一个 REX 前缀。
• 如果使用 REX 前缀，
  REX 前缀字节必须紧邻操作码字节之前 ，
  或者紧邻 转义操作码字节（0FH） 之前。

当 REX 前缀与包含强制前缀的指令 一起使用时，
强制前缀必须位于 REX 前缀之前 ，

以保证 REX 前缀能够紧邻操作码字节或转义字节。

示例说明

以带有 REX 前缀的 CVTDQ2PD 指令为例：

F3 REX 0F E6

在该指令中：

• F3 为强制前缀
• REX 位于 F3 与 0F E6 之间

其他位置放置 REX 前缀的情况都会被忽略。

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指令长度限制

即使使用了 REX 前缀，
指令长度仍然受 15 字节上限的限制。

有关 REX 前缀位置与格式的示意，

请参见 图 2-3。

2.2.1.1 编码方式

（Encoding）

在 Intel 64 与 IA-32 的指令格式中，根据具体的编码形式，

最多可以通过 3 位字段 来指定 三个寄存器，具体如下：

• 使用 ModR/M 字节的指令 ：

  通过 ModR/M 字节中的 reg 字段与 r/m 字段来指定寄存器。

• 使用 ModR/M 与 SIB 字节的指令 ：

  通过 ModR/M 字节中的 reg 字段 ，

  以及 SIB（scale, index, base）字节中的 base 与 index 字段来指定寄存器。

• 不使用 ModR/M 字节的指令 ：

  通过 操作码中的 reg 字段来指定寄存器。

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在 64 位模式 下，上述指令编码格式本身并不会发生变化 。

用于在 64 位上下文 中定义这些字段所需的额外位，

由 REX 前缀的引入来提供。

2.2.1.2 关于 REX 前缀字段的进一步说明

（More on REX Prefix Fields）

REX 前缀是一组 16 个操作码 ，

它们在操作码映射表中占据同一行，对应 40H 到 4FH 这一区间。

在 IA-32 操作模式 以及 兼容模式（Compatibility Mode）下，
这些操作码表示的是有效指令（INC 或 DEC）。

而在 64 位模式 下，

同样的操作码被解释为 REX 指令前缀 ，

不再被视为独立的指令。

---

单字节 INC / DEC 指令在 64 位模式下的情况

单字节操作码形式的 INC / DEC 指令

在 64 位模式下不可用。

不过，INC / DEC 的功能仍然可以通过

这些指令的 ModR/M 编码形式来实现：

• FF /0 → INC
• FF /1 → DEC

---

REX 前缀格式与示例

• 有关 REX 前缀格式的汇总说明 ，请参见 表 2-4。
• 图 2-4 到 图 2-7 展示了 REX 前缀字段在实际指令中的使用示例。

某些 REX 前缀字段组合是无效的 。

在这种情况下，该 REX 前缀会被忽略。

---

REX 前缀字段的补充说明

• REX.W 位

  REX.W 可用于确定操作数大小 ，

  但并不能单独决定最终的操作数位宽。

  与 66H 操作数大小覆盖前缀 类似，
  64 位操作数大小覆盖 对字节级操作没有影响。

• REX.W 与 66H 的关系（非字节操作）

  对于非字节操作：

  • 如果同时使用 66H 前缀 并且 REX.W = 1 ，
    则 66H 前缀会被忽略。
  • 如果同时使用 66H 前缀 与 REX 前缀 ，且 REX.W = 0 ，
    则操作数大小为 16 位。

• REX.R 位

  REX.R 用于扩展 ModR/M 字节中的 reg 字段 ，

  当该字段用于编码以下寄存器时有效：

  • 通用寄存器（GPR）
  • SSE 寄存器
  • 控制寄存器
  • 调试寄存器

  当 ModR/M 字节用于指定其他类型的寄存器 ，

  或用于定义扩展操作码 时，
  REX.R 位会被忽略。

• REX.X 位

  REX.X 用于扩展 SIB 字节中的 index 字段。

• REX.B 位

  REX.B 的作用包括以下几种情况之一：

  • 扩展 ModR/M 字节中的 r/m 字段所指定的基址寄存器；或
  • 扩展 SIB 字节中的 base 字段；或
  • 扩展 操作码中的 reg 字段，用于访问通用寄存器（GPR）。

在 IA-32 架构中，字节寄存器 （AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH 和 DL）

被编码为编号 0 到 7 的寄存器，

具体位置可以位于：

• ModR/M 字节的 reg 字段
• ModR/M 字节的 r/m 字段
• 操作码中的 reg 字段

REX 前缀 为字节寄存器提供了额外的寻址能力 ，

使得 通用寄存器（GPR）中最低有效字节

也可以用于 字节级操作。

---

特殊寄存器编码情况

在某些情况下，
ModR/M 字节与 SIB 字节中的字段组合

对寄存器编码具有特殊含义。

对于其中的一些组合，

即使存在 REX 前缀 ，

由 REX 前缀扩展的字段也不会被解码。

这些情况在 表 2-5 中进行了详细说明。

注释（NOTES）

• 无需关心 REX.B 的取值。

2.2.1.3 偏移量

（Displacement）

在 64 位模式 下，内存寻址仍然使用现有的 32 位 ModR/M 与 SIB 编码形式 。
ModR/M 与 SIB 所使用的偏移量大小不会发生变化，仍然为：

• 8 位偏移量（disp8），或
• 32 位偏移量（disp32）

这些偏移量在 64 位模式下会被**符号扩展（sign-extended）**为 64 位后参与地址计算。

2.2.1.4 直接内存偏移形式的 MOV 指令

（Direct Memory-Offset MOVs）

在 64 位模式 下，
MOV 指令的直接内存偏移形式 被扩展为可以指定一个
64 位的立即数绝对地址。

该地址被称为 moffset（memory offset）。

指定该 64 位内存偏移地址 时，不需要使用任何前缀。

对于这些 MOV 指令，
内存偏移量的大小遵循地址大小的默认值 ：

在 64 位模式下为 64 位。

有关这些指令的编码形式，请参见 表 2-6。

2.2.1.5 立即数

（Immediates）

在 64 位模式 下，立即数操作数 的常见大小仍然是 32 位 。

当指令的操作数大小为 64 位 时，处理器会在使用之前，

将所有立即数**符号扩展（sign-extended）**为 64 位。

对 64 位立即数操作数 的支持，是通过扩展现有的移动指令语义 来实现的，

具体体现在 MOV reg, imm16/32 这类指令上。

这些指令（操作码 B8H--BFH ）

会将 16 位或 32 位的立即数数据 （取决于有效的操作数大小）

移动到一个 **通用寄存器（GPR）**中。

当有效操作数大小为 64 位 时，

这些指令可以用于将一个立即数加载到 GPR 中 。

此时，需要使用 REX 前缀 ，

以将默认的 32 位操作数大小 覆盖为 64 位操作数大小。

---

示例

48 B8 88 77 66 55 44 33 22 11

对应的汇编指令为：

MOV RAX, 1122334455667788H

2.2.1.6 RIP 相对寻址

（RIP-Relative Addressing）

在 64 位模式 下，引入了一种新的寻址形式------
RIP 相对寻址（relative instruction-pointer addressing）。

在该寻址方式中，有效地址通过以下方式形成：

有效地址 = 下一条指令的 64 位 RIP + 偏移量

---

在 IA-32 架构 以及 兼容模式 下，
相对于指令指针的寻址 仅适用于控制转移指令。

而在 64 位模式 下，
使用 ModR/M 寻址方式的指令 也可以使用 RIP 相对寻址。

如果不使用 RIP 相对寻址，

所有基于 ModR/M 的指令寻址方式都会将内存地址视为相对于 0 的地址。

---

RIP 相对寻址的偏移量范围

RIP 相对寻址允许特定的 ModR/M 编码形式

使用一个 有符号的 32 位偏移量（disp32） ，

相对于 64 位 RIP 来访问内存。

这使得可访问的地址范围为：

• RIP ± 2GB

---

编码形式说明

表 2-7 列出了 RIP 相对寻址 所使用的
ModR/M 与 SIB 编码形式。

在当前的 ModR/M 与 SIB 编码中，

已经存在一些 32 位偏移量寻址的冗余形式：

• 存在 一种 ModR/M 编码形式
• 以及 若干种 SIB 编码形式

RIP 相对寻址正是通过使用其中的一种冗余编码形式来实现的。

---

Disp32 编码在 64 位模式下的重新定义

在 64 位模式 下，
ModR/M 的 Disp32（32 位偏移量）编码被重新定义为：

RIP + Disp32

而不再表示仅由偏移量构成的绝对地址。

有关该重新定义的具体细节，请参见 表 2-7。

RIP 相对寻址所使用的 ModR/M 编码
并不依赖任何前缀的使用。

具体而言，用于选择 RIP 相对寻址 的 r/m 位字段编码 101B
不会受到 REX 前缀的影响。

例如：

• 当 REX.B = 1 且 r/m = 101B（即试图选择 R13）
• 并且 mod = 00B

此时，编码结果仍然表示 RIP 相对寻址 ，

而不是以 R13 作为基址寄存器。

---

关于 R13 与 r/m = 101B 的特殊情况

REX.B 与 ModR/M 组合后的 4 位 r/m 字段
不会被完整解码。

因此，

若软件希望在无偏移量 的情况下访问 R13 ，

必须将其编码为：

R13 + 0

也就是说，需要使用一个 值为 0 的 1 字节偏移量（disp8 = 0） ，

而不能使用 mod = 00B, r/m = 101B 的编码形式。

---

RIP 相对寻址与地址大小前缀的关系

RIP 相对寻址的启用条件是：

• 64 位模式

而不是：

• 64 位地址大小

因此，使用地址大小覆盖前缀
不会禁用 RIP 相对寻址。

地址大小前缀的作用仅是：

• 将计算得到的 有效地址
  截断为 32 位
• 然后再对其进行 零扩展（zero-extend），扩展为 64 位

2.2.1.7 默认的 64 位操作数大小

（Default 64-Bit Operand Size）

在 64 位模式 下，有两类指令的默认操作数大小即为 64 位 ，

因此不需要使用 REX 前缀来指定 64 位操作数大小。这两类指令是：

• 近跳转指令（Near branches）
• 所有隐式引用 RSP 的指令（不包括远跳转指令）

---

2.2.2 控制寄存器与调试寄存器的附加编码

（Additional Encodings for Control and Debug Registers）

在 64 位模式 下，

为控制寄存器（Control Registers）和调试寄存器（Debug Registers）

提供了更多的编码方式。

当 ModR/M 字节中的 reg 字段 用于编码控制寄存器或调试寄存器时，
REX.R 位 用于对该字段进行扩展（参见 表 2-4）。

这些扩展编码使处理器能够访问：

• CR8--CR15
• DR8--DR15

---

CR8 的引入

在 64 位模式 下，引入了一个新的控制寄存器 CR8 。

CR8 被定义为 任务优先级寄存器（Task Priority Register，TPR）。

---

未实现寄存器的访问行为

在 IA-32e 模式的最初实现中：

• CR9--CR15
• DR8--DR15

尚未被实现。

任何尝试访问这些未实现寄存器 的行为，

都会导致处理器产生一个 无效操作码异常（#UD）。