为什么使用xor而不是mov需要更少的字节？

Question

当将x设置为零（x = 0）时，我的csapp书指出了两种方法。

第一：

xorq %rcx, %rcx

第二：

movq $0, %rcx

它还表明第一个仅占用3个字节，而第二个仅占用7个字节。

两种方式如何运作？为什么第一个字节比第二个字节少？

Answer 1

因为mov需要更多空间来对其32位立即数源操作数进行编码。
xor只需要ModRM字节来编码其操作数。

两者都不需要REX前缀，因此您应该将2字节xor %ecx,%ecx与5字节进行比较mov $0, %ecx。 为什么32位寄存器上的x86-64指令将整个64位寄存器的高位归零？ GAS不会为您进行此优化，而是为您movq提供mov $sign_extended_imm32, %r/m64编码，而不是mov $imm32, %r32省略ModRM字节的特殊情况下的5字节编码。

（如CS：APP示例中所述，将idivq与两个操作数一起使用吗？，CS：APP似乎充满了asm错误。这不是一个无效的语法错误，只是一个错过的优化。）

不幸的是，没有mov使用符号扩展的8位立即数进行编码的，否则我们可以使用3个字节mov reg, imm8。（https://www.felixcloutier.com/x86/mov）。（令我惊讶的是，x86-64的任何迭代都没有重新利用它释放的操作码字节中的一个，以便进行mov类似这样的不错的编码，也许将其与BMI1结合使用。）

有关x86指令编码的更多详细信息，请阅读Intel的vol.2手册并查看反汇编。

另请参见在x86汇编中将寄存器设置为零的最佳方法是：xor，mov或and？有关为什么Xor调零最佳的更多详细信息：在某些CPU（尤其是P6系列和Sandybridge系列）上，mov除简单的代码大小外，它还具有微体系结构上的优势。