如何通过操作码或反汇编查找使用哪种形式的指令？

Question

像https://uops.info/和 Agner Fog 的指令表，甚至英特尔自己的手册这样的网站，都列出了相同指令的各种形式。例如add m, r（在 Agner 的表格中）或add (m64, r64)在 uops.info 上，或ADD r/m64, r64在英特尔的手册中（https://www.felixcloutier.com/x86/add）。

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这是我在 Godbolt 上运行的一个简单示例

__thread int a;
void Test() {
    a+=5;
}

添加是add DWORD PTR fs:0xfffffffffffffffc,0x5。它以操作码开头64 83 04 25。

有几种方法可以编写我的真实代码，但我想查找这可能需要多少个周期以及其他信息。我怎么找到这个指令的参考？我尝试在https://uops.info/table.html 中输入“add”并检查我的架构。但我不知道哪个条目是正在使用的指令。

现在在这种特定情况下，我猜测操作码是Add m64, r64但我不知道fs:在地址之前使用是否有任何惩罚，或者是否有办法查看操作码，以便我可以确认我正在查看正确的参考

Answer 1

http://ref.x86asm.net/coder64.html有一个操作码映射，但如果有一些经验，你大部分时间都不需要。特别是当您进行反汇编时，您可以查看该助记符的手册条目( https://www.felixcloutier.com/x86/add )，并查看它是哪个可能的操作码 ( 83 /0 add r/m32, imm8)。

很明显，它有一个 32 位操作数大小 ( dword ptr) 内存目标，源是一个立即数（数字常量）。, r64出于两个不同的原因，这排除了注册源。所以即使不看机器码，也肯定是add r/m32, imm带有imm8或imm32的。任何理智的汇编程序当然会选择 imm8 作为适合有符号 8 位整数的小常量。

一般来说，同一条指令的不同编码方式并不特殊，所以源码级的汇编/反汇编是可以的，只要你了解什么是寄存器，什么是内存，什么是立即数。

但是有一些特殊情况，例如 Agner Fog 的指导说明使用短格式编码旋转 1 比使用rol reg, imm8imm8=1 时还要慢，因为旋转 1 的标志更新特殊情况实际上取决于操作码，而不是立即计数。（英特尔的文档显然假设您的汇编程序将始终选择按常量 1 旋转的缩写形式。有关“屏蔽计数”的部分可能仅适用于旋转cl. https://www.felixcloutier.com/x86/rcl:rcr：角色：ror#flags-影响. 我最近没有测试过这个，我不能 100% 确定我在更新 OF 时记得正确（但 SPAZO 组中的其他标志总是保持不变），但是 IIRC 这就是为什么旋转 1 (2 uops) 和 cl (3 uop) 很慢，而在 Intel 上由其他直接计数 (1 uop) 旋转)。

或https://github.com/travisdowns/uarch-bench/wiki/Intel-Performance-Quirks。具体来说，我的意思是哪个英特尔微体系结构引入了 ADC reg,0 single-uop 特殊情况？- 即使在 Haswell/Skylake 上，adc al,0（使用没有 modrm 字节的简短形式）也是 2 uop，等价的adc eax, 12345. 但是adc edx, 12345使用非特殊情况是 1 uop。）然后您必须检查机器代码，或者知道您的汇编程序将如何选择对给定指令进行编码。（优化尺寸）。

顺便说一句，使用具有非零基数的段会为地址生成 IIRC 增加 1 个延迟周期，但不会显着降低吞吐量。（当然，除非它是其中一部分的延迟链上的吞吐量瓶颈......）