标签：x86 prefix 指令指令集 override 字节 ModRM size

x86指令集字节大小

https://bbs.kanxue.com/thread-190127.htm

最近对x86_32架构下的许多程序进行了指令长度统计，结果表明所有程序所涉及的指令长度范围均为：1~11字节。
而根据INTEL 开发者手册上介绍的指令的最大长度限制为15字节。
但是，在什么情况或者架构上才会有12~15字节长度的指令呢？
还有，是否可以断定在X86_32架构下指令的最大长度为：11字节？如果是，有木有计算依据？

lock add dword ptr es:[eax+ecx*8+0x11223344], 0x12345678
在16 位模式下是15 bytes：
26 66 67 F0 81 84 C8 44 33 22 11 78 56 34 12

lock add dword ptr es:[eax+ecx*8+0x11223344], 0x12345678

仅仅在 16 位模式下，这条汇编语句的 encode 是 15 bytes

因为：它在 16 位模式下，需要进行 operand size override 和 address size override，因此能达到 prefix 的饱和

从而每个部分除了 opcode 外，都达到了饱和状态。刚刚好是 15 bytes：26 66 67 F0 81 84 C8 44 33 22 11 78 56 34 12

4 group 的 prefix 都使用上了，ModRM 和 SIB 都需要，displacement 和 immediate 都是 4 bytes 的，只有 opocde 是 1 byte

这条指令在 32 位是：26 F0 81 84 C8 44 33 22 11 78 56 34 12 （13 bytes）

在 64 位下：26 67 F0 81 84 C8 44 33 22 11 78 56 34 12 （14 bytes）

那是因为 32 位下缺省的 operands size 和 address size 是 32 位，不需要作 operand size override 和 address size override

在 64 位下缺省的 operands size 是 32 位，而 address size 是 64 位，因此不需要作 operand size override，但是需要做 address size override

disassembler 的反汇编的指令边界与真实执行指令边界可能会不一致。当然造成这种不一样的人为的，实际上这是对 disassembler 的一种考验。

不要期望编译器会产生大于 15 bytes 的指令编码！除非它有错。不要认为 disassmbler（反汇编器）的结果就是真实执行指令结果，有可能会不一致!

现在：我们可以回答前面提到的三个疑问：

真实的指令长度确实为 15 bytes
processor 会给我们保证这一点
当加载超过 15 bytes 长度的指令时，processor 会给我们抛出 #GP 异常，它通过这种方式保证了 15 bytes 指令长度

x86指令集：
16位，最大长度15字节
32位，最大长度13字节
64位，最大长度14字节

INSTRUCTION PREFIXES (前缀只有固定的这几个)
The instruction prefixes are divided into four groups, each with a set of allowable prefix codes:
• Lock and repeat prefixes.
— F0H—LOCK prefix.
— F2H—REPNE/REPNZ prefix (used only with string instructions).
— F3H—REP prefix (used only with string instructions).
— F3H—REPE/REPZ prefix (used only with string instructions).
• Segment override.
— 2EH—CS segment override prefix.
— 36H—SS segment override prefix
— 3EH—DS segment override prefix.
— 26H—ES segment override prefix.
— 64H—FS segment override prefix.
— 65H—GS segment override prefix.
• Operand-size override, 66H
• Address-size override, 67H
For each instruction, one prefix may be used from each of these groups and be placed in any
order. The effect of redundant prefixes (more than one prefix from a group) is undefined and may
vary from processor to processor.