Intel 64/x86_64/IA-32/x86处理器 - 指令格式(1)

x86 Instruction Introduction

指令用来指示处理器所要执行的操作，指令集就是某个处理器上可以执行的所有指令。通俗的说，指令可以有两种存在方式，一种是汇编程序员看到的汇编文本格式，可以保存在文本文件中，另一种是编译后以二进制形式存在的格式，可以直接执行或者链接到其他程序中执行，我们称为机器格式指令。汇编文件可以通过汇编器转换成机器格式指令，机器格式指令可以通过反汇编程序转换成易于阅读的文本格式。

下图是将Linux上的一个可执行文件用16进制格式打印出来得到一部分截图。从地址0x000002c0开始数字就是一段机器格式指令（红色框标出），从这里我们无法简单看出是什么指令以及指令的边界。需要使用反汇编工具将其反汇编成文本汇编语言格式才便于阅读。

下图是在Linux用objdump将上述机器指令流反汇编出来的结果，左中右三栏分别是：线性地址区（不用关心具体的地址），黄色区域就是二进制的机器指令，通过反汇编技术可以确定指令边界和指令内容，然后转换成最右侧的文本汇编代码，可以很容易的看到XOR，MOV，PUSH，CALL，HLT，NOP等常见的指令。

一般来说，指令通常需要包括3部分信息：

1）要执行的操作，被称为操作码，例如，加减乘除，逻辑与或非，机器停机等

2）要操作的对象，被称为操作数，确定其所在的位置，被称为寻址方式，例如，在内存中，在寄存器中，还是输入输出设备中等。根据指令的行为和需要，有些指令只需要一个操作数，有的需要两个。还有源操作数和目的操作数的称谓，这里不展开介绍了。

3）指示要操作的对象的大小，例如，8位，16位，32位或者64位等

不是所有的指令都需要操作对象和大小信息，只有操作码是必须的。下面举几个常见的指令的例子。

NOP和HLT指令，有操作码就足够让处理器执行正确的操作了，无需操作数，指令格式简单，指令长度也很短，只需一个字节。对于PUSH指令，源操作数在指令中指定，还有一个隐式的目的操作数，即由SS:ESP指定的存储器区域，大小是4字节；对于POP指令，隐式的源操作数，即由SS:ESP指定的存储器区域，大小是4字节，显式的目的操作数在指令中指定。

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