rip 可以与具有 RIP 相对寻址的另一个寄存器一起使用吗？

Question

我熟悉这种形式的内存引用：

XXX ptr [base + index * size + displacement]

其中 XXX 是某个大小（字节/字/双字/等）， base和index都是寄存器， size是 2 的小幂， displacement是有符号值。

amd64 引入了 rip 相对寻址。 据我了解，我应该能够使用rip作为基址寄存器。 但是，当我使用 clang-900.0.39.2 尝试此操作时：

mov r8b, byte ptr [rip + rdi * 1 + Lsomething]

我得到：

错误：无效的基数+索引表达式

mov r8b, byte ptr [rip + rdi * 1 + Lsomething]

使用rip作为基址寄存器时，是否不能使用索引寄存器？ 我是否必须使用lea来计算rip + Lsomething然后抵消它？

Answer 1

不， [RIP + rel32]是唯一涉及 RIP 的寻址模式。 另请参阅引用内存位置的内容。 （x86 寻址模式） 。

如果您希望索引静态数组的效率最高，则需要编写与位置相关的代码，以便在正常寻址模式下将表地址用作 32 位绝对disp32 。 这在 Linux 中与位置相关的可执行文件中是允许的，但不允许共享库（必须是 PIC）。 看到x86-64 Linux 中不再允许使用 32 位绝对地址了吗？ 当 gcc 默认配置为制作 PIE 时，如何使用-fno-pie -no-pie 。

否则对于位置无关的数组索引， lea rsi, [rip + Lsomething]并使用指针增量或[rsi + rdi*1 + constant]寻址模式，或任何其他替代方法。 （ 非索引寻址模式有时会在 Intel CPU 上节省一个 uop，因此指针增量可能会很好，特别是如果您正在展开，那么每个指针的add可以超过其自身的成本，而不是对多个数组使用相同的索引。 )

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它不是任意寻址模式下的“RIP 作为基址寄存器”； 机器代码编码中没有空间。 x86-64 有 16 个可能的基址寄存器，使用 ModR/M 或 SIB 字节中的 3 位 + 可选 REX 前缀中的 1 位进行编码。 使 RIP 可用作具有任意寻址模式的基础将需要删除一些其他寄存器，并在 32 位和 64 位模式之间在有效地址解码方面产生许多差异。

x86-32 有 2 种冗余方式来编码[0x123456] ，即 no-base + disp32: 有或没有 SIB 字节，因为 SIB 有无基址和无索引的编码。 请参阅http://wiki.osdev.org/X86-64_Instruction_Encoding#32.2F64-bit_addressing以获得漂亮的表格，或参阅英特尔的手册。

无索引 SIB 编码使得编码[esp]而不是[esp+esp]成为可能，因为表示 base=RSP 的 ModR/M 编码是表示“有一个 SIB”的转义码。 他们可以设计的，所以你可以使用esp作为比其他基地的指数esp ，但没有人愿意使用esp作为摆在首位的索引。 有趣的事实：无碱基（带有disp32 ）编码使用没有位移的[ebp] ，这就是为什么[ebp]实际上被编码为[ebp + disp8=0] 。 在 x86-64 模式下，这也适用于 R13。

x86-64 将[disp32]的较短（无 SIB）编码重新用于[RIP + disp32] ，也称为[RIP + rel32] 。

32 位绝对地址 ( [disp32] ) 仍然可以使用更长的 SIB 编码进行编码。 （这是 NASM 默认情况下所做的，如果您不使用default rel 。）甚至没有[RIP + disp8] （例如用于加载附近的代码地址）。 ModR/M 字节的 Mod 和 M 字段中恰好有一个位模式，用于编码 RIP 相对地址。