x86 - 寄存器數量與保留位數

如果一臺機器有n個寄存器。在彙編指令中需要保留多少位來尋址n個寄存器中的每一個？

而功能分割可以減少多少位需要？

2016-04-25 ethane

這聽起來像作業，尤其是最後一部分。如果你無法弄清楚，你真的需要一張紙並坐下來思考。 – DarkDust

請注意，x86 ISA不使用固定大小的指令。如果您對x86上的指令編碼的細節感興趣，請閱讀[英特爾軟件開發人員手冊]（http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/architectures-software-developer- manuals.html）（有關ModR/M字節的部分可能會對您特別感興趣）。 – Michael

@DarkDust我只是跟着一本教科書，我想知道他們如何得到最少的位數。 – ethane

對此沒有普遍的答案。顯然你需要在的大部分位上存儲寄存器的數量。所以如果你有12個寄存器，你需要4位（2^4 == 16）。但是一個指令集可能會以不同的方式處理某些寄存器（例如，具有隻隱式地指定特定寄存器的指令;請參見適用於x86的LOOP）。所以一個CPU可以有9個寄存器，但由於只能用專門的指令訪問，所以你只需要3位來尋址剩下的8個寄存器。另外，一些指令可以只允許某個寄存器子集，因此也可以減少需要對它們進行尋址的位（例如，一條指令只允許在0-3寄存器上操作）。

爲了使它更加複雜，有register windows這隻能使物理寄存器的一個子集可用於指令集。

來源

2016-04-25 11:39:44 DarkDust

'loop'或'movsb'會是一個更好的例子。 'rep'不是一個獨立的指令，只能用於其他幾個insn。你說一些操作碼只能解決有限的寄存器是什麼意思？你是在談論沒有REX前綴的64位模式？我想不出一個例子，你有一個有限的寄存器選擇，它的編碼比正常的位少。（除了16位尋址模式，並且'esp/rsp'不能作爲32/64位尋址模式下的索引寄存器。） –

@PeterCordes：你說得對，'loop'就是一個更好的例子。已經更新了我的答案。關於有限的寄存器：我的答案是關於通用的（因此也是理論上的）CPU設計，儘管我隱約記得在8086和/或M68000中有這些限制的指令;試圖找到那些，似乎我錯了。順便說一句，x86系列也不使用註冊窗口。 – DarkDust

你應該取出「一些x86操作碼這樣做」，因爲它是錯誤的。剩下的答案是好的（我不是downvoter），很顯然你不是在討論x86的其餘部分。如果您正在尋找示例，某些體系結構（ARM，IIRC，但我不確定）的指令使用了兩個寄存器，而第二條指令隱式地是顯式reg的奇數/偶數伴侶（切換低位，而不是加1）。對於特殊的寄存器：MIPS有32個GP寄存器加上HI和LO來保持全乘（32x32b => 64b）的結果，這是8 + 1的很好例子。 –

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