在x86-64上mov %esi、%esi是无操作的吗？

Question

我对Linux内核的一个头文件arch/x86/include/asm/nops.h中的评论感到有点困惑。它说

<...>下面的说明不是64位模式下的nops，对于64位模式使用K8或P6 nops代替。

移动%esi，%esi

leal 0x00( %esi )，%esi

<...>

我想作者暗示的是机器指令(分别为‘89 F6’和'8D 76 00‘)，而不是装配指令。根据英特尔软件开发人员手册第2A卷对LEA的描述，后者的指令(lea 0x00(%rsi), %esi)与前者mov %esi,%esi的操作相同。

因此，这就变成了一个问题，mov %esi,%esi是否实际上是x86-64上的无操作。

mov不更改标志。这种mov也不会改变内存。看起来，如果它改变了%rip之外的一些东西，那应该是通用寄存器。但我不知道它是如何改变%rsi或其他内容的。如果你操纵一个普通寄存器的下半部分，上半部分不应该改变，对吗？

Answer 1

mov %esi, %esi

将%rsi的高32位为零，因此不是x86_64上的无操作。

请参阅Why do x86-64 instructions on 32-bit registers zero the upper part of the full 64-bit register?

Answer 2

#include <stdio.h>

int main(int argc, char * argv[])
{
    void * reg_rsi = 0;

    asm (
        "movq $0x1234567812345678, %%rsi;\n"
        "movl %%esi, %%esi;\n"
        "movq %%rsi, %0;\n"
        : "=r" (reg_rsi)
        : /* no inputs */
        : /* no clobbered */
    );

    printf("reg_rsi = %p\n", reg_rsi);

    return 0;
}

这为我的x86_64机器提供了"reg_rsi = 0x12345678“。