寄存器%eiz是什么？

Question

在我使用objdump工具转储出的以下汇编代码中：

lea    0x0(%esi,%eiz,1),%esi

寄存器%eiz是什么？ 上面的代码是什么意思？

- Summer_More_More_Tea

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你可能会觉得http://sourceware.org/ml/binutils/2009-01/msg00081.html很有趣。 - Pascal Cuoq

Answer 1

请参阅为什么GCC要使用LEA EIZ指令？:

显然，%eiz是一个伪寄存器，始终计算为零（类似于MIPS上的r0）。

...

最终，我在binutils专家Ian Lance Taylor的邮件列表中发现了答案。有时，GCC会将NOP指令插入代码流中以确保正确对齐等。 NOP指令需要一个字节，因此您可以认为只需添加所需数量即可。但是根据Ian Lance Taylor的说法，对于芯片来说，执行一个长指令比执行多个短指令更快。因此，他们不是插入七个NOP指令，而是使用一个奇怪的LEA指令，它使用了七个字节，并且在语义上等同于NOP。

- Sinan Ünür

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聪明的人 :) 感谢您的回答！因此，上面的代码只是 nop 的更长版本 :P - Chang Hyun Park

更具体地说，它是一个占位符，用于不必要的SIB字节，该字节编码了一种没有索引的寻址模式。 - Peter Cordes

Answer 2

（虽然很晚才介入，但这似乎是一个有趣的补充）：它根本不是一个寄存器，而是英特尔指令编码的一个怪癖。当使用ModRM字节从内存加载时，有3个位用于寄存器字段以存储8个可能的寄存器。但是ESP（堆栈指针）“应该”在的位置被处理器解释为“此指令后跟一个SIB字节”（即它是扩展寻址模式，而不是对ESP的引用）。由于只有作者知道的原因，GNU汇编器一直将这个“零否则会有一个寄存器”的地方表示为“％eiz”寄存器。英特尔语法直接省略它。

- Andy Ross

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binutils 只对冗余的SIB字节执行此操作（即基础不是E/RSP，没有索引）。它使用(%esp) / (%rsp)而不是(%esp, %eiz, 1)。 - Peter Cordes

这是GNU汇编器的适当输入吗，还是只是反汇编器的功能？ - Kaz

可能提到 IZ 的原因是它代表“索引零”。 - CherryDT

Answer 3

Andy Ross提供了更多的根本原因，但不幸的是在技术细节上他是错误的或者至少是令人困惑的。确实，只使用(%esp)作为有效地址无法仅使用ModR/M字节进行编码，因为它不会被解码为(%esp)，而是用于表示也包括一个SIB字节。然而，%eiz 伪寄存器并不总是与SIB字节一起使用来表示SIB字节已使用。

SIB字节（比例/索引/基址）由三个部分组成：索引（一个寄存器，例如%eax或%ecx，应用比例），比例（1到8的2的幂，索引寄存器乘以该比例），以及基址（另一个将缩放后的索引加上的寄存器）。这就是允许指令add %al,(%ebx,%ecx,2)（机器代码：00 04 4b -- 操作码，modr/m，sib（请注意，即使使用了SIB字节，也没有%eiz寄存器））（或在Intel语法中，“add BYTE PTR [ecx*2+ebx], al”）。

然而，%esp不能用作SIB字节中的索引寄存器。Intel没有允许这个选项，而是添加了一个使用基址寄存器的选项，不进行缩放或索引。因此，为了消除add %al,(%ecx)（机器代码：00 01 -- 操作码，modr/m）和add %al,(%ecx)（机器代码：00 04 21 -- 操作码，modr/m，sib）之间的歧义，使用备用语法add %al,(%ecx,%eiz,1)（或Intel语法： add BYTE PTR [ecx+eiz*1],al）。

正如 Sinan 提供的文章所解释的那样，这个特定的指令（lea 0x0(%esi,%eiz,1),%esi）仅被用作多字节nop（相当于esi = &*esi），这样就只需要执行一个类似nop的指令，而不是多个nop指令。

- user3196531

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顺便提一句，ESP不能作为索引的原因是（%esp）比（%esp，％esp，1..8）更有用。由于无法编码基址为ESP且不带SIB字节，因此需要某种方式指定没有索引。（因为没有基址会要求使用disp32，而他们不想要求使用disp32 = 0（，%esp，1）使得ESP相对寻址变得过于昂贵。） - Peter Cordes