Форматы команд: Байты ModR/M и SIB

Программирование - Архитектура и система команд микропроцессоров x86

Во многих командах процессора байты ModR/M и SIB следуют за байтом (байтами) кода операции. Эти байты содержат следующую информацию:

тип индексации или номер регистра, используемого в команде;
используемый регистр или дополнительную информацию о коде операции;
информацию о базе, индексе и масштабе.

Байт ModR/M состоит из трех информационных полей:

поле mod содержит два наиболее значимых бита (7 и 6 биты) и в комбинации с полем r/m определяет 32 возможных типа адресации (8 регистровых и 24 индексных);
поле reg содержит следующие за полем mod три бита (5, 4 и 3 биты) и определяет либо номер регистра, либо три дополнительных бита кода операции;
поле r/m содержит три последних значащих бита байта ModR/M (2, 1 и 0 биты) и может определять номер регистра, в котором находится операнд, или представлять совместно с полем mod 32 возможных типа адресации.

32-битные базовые и масштабируемые индексные формы адресации требуют наличия SIB байта. Определенная кодировка ModR/M байта сигнализирует о присутствии SIB байта. Байт SIB состоит из следующих полей:

поле ss , занимающее два наиболее значимых бита (7 и 6 биты), определяет масштабный множитель;
поле index , занимающее следующие три бита за полем ss (5, 4, и 3 биты), определяет номер индексного регистра;
поле base , занимающее оставшиеся три бита (2, 1 и 0 биты), определяет номер базового регистра.

На рис. 5.2. показаны форматы ModR/M и SIB байтов.

Формат байтов ModR/M и SIB

Рис. 5.2. Формат байтов ModR/M и SIB

Значения ModR/M и SIB байтов и соответствующие им формы адресации показаны в таблицах 5.2., 5.3., 5.4. В таб. 5.2. представлены 16-битные формы адресации, определяемые байтом ModR/M. В таб. 5.3. представлены 32-битные формы адресации, определяемые байтом ModR/M. В таб. 5.4. представлены 32-битные формы адресации, определяемые байтом SIB.

Таблица 5.2. 16-битные формы адресации, определяемые байтом ModR/M

r8(/r)			AL	CL	DL	BL	AH	CH	DH	BH
r16(/r)			AX	CX	DX	BX	SP	BP	SI	DI
r32(/r)			EAX	ECX	EDX	EBX	ESP	EBP	ESI	EDI
/digit (Opcode)			0	1	2	3	4	5	6	7
REG =			000	001	010	011	100	101	110	111
Эффективный адрес	Mod	R/M	Значение ModR/M в шестнадцатеричной системе исчисления
[BX+SI]	00	000	00	08	10	18	20	28	30	38
[BX+DI]		001	01	09	11	19	21	29	31	39
[BP+SI]		010	02	0A	12	1A	22	2A	32	3A
[BP+DI]		011	03	0B	13	1B	23	2B	33	3B
[SI]		100	04	0C	14	1C	24	2C	34	3C
[DI]		101	05	0D	15	1D	25	2D	35	3D
disp16		110	06	0E	16	1E	26	2E	36	3E
[BX]		111	07	0F	17	1F	27	2F	37	3F
[BX+SI]+disp8	01	000	40	48	50	58	60	68	70	78
[BX+DI]+disp8		001	41	49	51	59	61	69	71	79
[BP+SI]+disp8		010	42	4A	52	5A	62	6A	72	7A
[BP+DI]+disp8		011	43	4B	53	5B	63	6B	73	7B
[SI]+disp8		100	44	4C	54	5C	64	6C	74	7C
[DI]+disp8		101	45	4D	55	5D	65	6D	75	7D
[BP]+disp8		110	46	4E	56	5E	66	6E	76	7E
[BX]+disp8		111	47	4F	57	5F	67	6F	77	7F
[BX+SI]+disp16	10	000	80	88	90	98	A0	A8	B0	B8
[BX+DI]+disp16		001	81	89	91	99	A1	A9	B1	B9
[BP+SI]+disp16		010	82	8A	92	9A	A2	AA	B2	BA
[BP+DI]+disp16		011	83	8B	93	9B	A3	AB	B3	BB
[SI]+disp16		100	84	8C	94	9C	A4	AC	B4	BC
[DI]+disp16		101	85	8D	95	9D	A5	AD	B5	BD
[BP]+disp16		110	86	8E	96	9E	A6	AE	B6	BE
[BX]+disp16		111	87	8F	97	9F	A7	AF	B7	BF
EAX/AX/AL	11	000	C0	C8	D0	D8	E0	E8	F0	F8
ECX/CX/CL		001	C1	C9	D1	D9	E1	E9	F1	F9
EDX/DX/DL		010	C2	CA	D2	DA	E2	EA	F2	FA
EBX/BX/BL		011	C3	CB	D3	DB	E3	EB	F3	FB
ESP/SP/AH		100	C4	CC	D4	DC	E4	EC	F4	FC
EBP/BP/CH		101	C5	CD	D5	DD	E5	ED	F5	FD
ESI/SI/DH		110	C6	CE	D6	DE	E6	EE	F6	FE
EDI/DI/BH		111	C7	CF	D7	DF	E7	EF	F7	FF

Примечание:

1. disp8 обозначает 8-битное смещение следующее за ModR/M байтом, которое должно быть знакорасширено до 16 бит и прибавлено к индексу.

2. disp16 обозначает 16-битное смещение следующее за ModR/M байтом, которое должно быть прибавлено к индексу.

Таблица 5.3. 32-битные формы адресации, определяемые байтом ModR/M

r8(/r)			AL	CL	DL	BL	AH	CH	DH	BH
r16(/r)			AX	CX	DX	BX	SP	BP	SI	DI
r32(/r)			EAX	ECX	EDX	EBX	ESP	EBP	ESI	EDI
/digit (Opcode)			0	1	2	3	4	5	6	7
REG =			000	001	010	011	100	101	110	111
Эффективный адрес	Mod	R/M	Значение ModR/M в шестнадцатеричной системе исчисления
[EAX]	00	000	00	08	10	18	20	28	30	38
[ECX]		001	01	09	11	19	21	29	31	39
[EDX]I]		010	02	0A	12	1A	22	2A	32	3A
[EBX]I]		011	03	0B	13	1B	23	2B	33	3B
[--][--]		100	04	0C	14	1C	24	2C	34	3C
disp32		101	05	0D	15	1D	25	2D	35	3D
[ESI]		110	06	0E	16	1E	26	2E	36	3E
[EDI]		111	07	0F	17	1F	27	2F	37	3F
[EAX]+disp8	01	000	40	48	50	58	60	68	70	78
[ECX]+disp8		001	41	49	51	59	61	69	71	79
[EDX]+disp8		010	42	4A	52	5A	62	6A	72	7A
[EBX]+disp8		011	43	4B	53	5B	63	6B	73	7B
[--][--]+disp8		100	44	4C	54	5C	64	6C	74	7C
[EBP]+disp8		101	45	4D	55	5D	65	6D	75	7D
[ESI]+disp8		110	46	4E	56	5E	66	6E	76	7E
[EDI]+disp8		111	47	4F	57	5F	67	6F	77	7F
[EAX]+disp32	01	000	40	48	50	58	60	68	70	78
[ECX]+disp32		001	41	49	51	59	61	69	71	79
[EDX]+disp32		010	42	4A	52	5A	62	6A	72	7A
[EBX]+disp32		011	43	4B	53	5B	63	6B	73	7B
[--][--]+disp32		100	44	4C	54	5C	64	6C	74	7C
[EBP]+disp32		101	45	4D	55	5D	65	6D	75	7D
[ESI]+disp32		110	46	4E	56	5E	66	6E	76	7E
[EDI]+disp32		111	47	4F	57	5F	67	6F	77	7F
EAX/AX/AL	11	000	C0	C8	D0	D8	E0	E8	F0	F8
ECX/CX/CL		001	C1	C9	D1	D9	E1	E9	F1	F9
EDX/DX/DL		010	C2	CA	D2	DA	E2	EA	F2	FA
EBX/BX/BL		011	C3	CB	D3	DB	E3	EB	F3	FB
ESP/SP/AH		100	C4	CC	D4	DC	E4	EC	F4	FC
EBP/BP/CH		101	C5	CD	D5	DD	E5	ED	F5	FD
ESI/SI/DH		110	C6	CE	D6	DE	E6	EE	F6	FE
EDI/DI/BH		111	C7	CF	D7	DF	E7	EF	F7	FF

Примечание:

1. [-][-] обозначает, что за ModR/M байтом следует SIB байт.

2. disp8 обозначает 8-битное смещение следующее за SIB байтом, которое должно быть знакорасширено до 16 бит и прибавлено к индексу.

3. disp32 обозначает 32-битное смещение следующее за SIB байтом, которое должно быть прибавлено к индексу.

Таблица 5.4. 32-битные формы адресации, определяемые байтом SIB

r32				EAX	ECX	EDX	EBX		ESP	[*]	ESI	EDI
Base =				0	1	2	3		4	5	6	7
Base =				000	001	010	011		100	101	110	111
Масштабный индекс	SS	Индекс		Значение SIB в шестнадцатеричной системе исчисления
[EAX]	00	000		00	01	12	13		24	25	36	37
[ECX]		001		08	09	1A	1B		2C	2D	3E	3F
[EDX]		010		10	11	12	13		14	15	16	17
[EBX]		011		18	19	1A	1B		1C	1D	1E	1F
нет		100		20	21	22	23		24	25	26	27
[EBP]		101		28	29	2A	2B		2C	2D	2E	2F
[ESI]		110		30	31	32	33		34	35	36	37
[EDI]		111		38	39	3A	3B		3C	3D	3E	3F
[EAX*2]	01	000		40	41	42	43		44	45	46	47
[ECX*2]		001		48	49	4A	4B		4C	4D	4E	4F
[EDX*2]		010		50	51	52	53		54	55	56	57
[EBX*2]		011		58	59	5A	5B		5C	5D	5E	5F
нет		100		60	61	62	63		64	65	66	67
[EBP*2]		101		68	69	6A	6B		6C	6D	6E	6F
[ESI*2]		110		70	71	72	73		74	75	76	77
[EDI*2]		111		78	79	7A	7B		7C	7D	7E	7F
[EAX*4]	01	000		80	81	82	83		84	85	86	87
[ECX*4]		001		88	89	8A	8B		8C	8D	8E	8F
[EDX*4]		010		90	91	92	93		94	95	96	97
[EBX*4]		011		98	99	9A	9B		9C	9D	9E	9F
нет		100		A0	A1	A2	A3		A4	A5	A6	A7
[EBP*4]		101		A8	A9	AA	AB		AC	AD	AE	AF
[ESI*4]		110		B0	B1	B2	B3		B4	B5	B6	B7
[EDI*4]		111		B8	B9	BA	BB		BC	BD	BE	BF
[EAX*8]	11	000		C0	C1	C2	C3		C4	C5	C6	C7
[ECX*8]		001		C8	C9	CA	CB		CC	CD	CE	CF
[EDX*8]		010		D0	D1	D2	D3		D4	D5	D6	D7
[EBX*8]		011		D8	D9	DA	DB		DC	DD	DE	DF
нет		100		E0	E1	E2	E3		E4	E5	E6	E7
[EBP*8]		101		E8	E9	EA	EB		EC	ED	EE	EF
[ESI*8]		110		F0	F1	F2	F3		F4	F5	F6	F7
[EDI*8]		111		F8	F9	FA	FB		FC	FD	FE	FF

Примечание:
[*] обозначает disp32 без базового регистра, если mod = 00, и [EBP]
в противном случае. Это обеспечивает следующие формы адресации:
			disp32[index]					(mod = 00)
			disp8[EBP][index]					(mod = 01)
			disp32[EBP][index]					(mod = 10)

< Предыдущая		Следующая >

Форматы команд: Байты ModR/M и SIB

О проекте

Архитектура x86