Linux x86 CPU Anweisung Layout Confusion

Question

In x86, ich verstehe, dass Multi-Byte-Objekte im Speicher Little Endian Stil gespeichert sind.

Wenn es um CPU-Befehle geht, bestimmt der OPCODE den Zweck der Anweisung und die Daten/Speicheradressen können dem Opcode in seinem codierten Format folgen. Nach meinem Verständnis sollte der Opcode-Teil des Befehls das höchstwertige Byte sein und somit an der höchsten Adresse irgendeiner gegebenen Befehlscodierungsdarstellung erscheinen.

Kann jemand das Speicherlayout auf diesem x86 linux gdb Beispiel erklären? Ich könnte mir vorstellen, dass der Opcode 0xb8 wegen des höchstwertigen Bytes an einer höheren Adresse erscheinen würde.

(gdb) disassemble _start 

Dump of assembler code for function _start: 
0x08048080 <+0>: mov eax,0x11223344 

(gdb) x/1xb _start+0 
0x8048080 <_start>:  0xb8 
(gdb) x/1xb _start+1 
0x8048081 <_start+1>: 0x44 
(gdb) x/1xb _start+2 
0x8048082 <_start+2>: 0x33 
(gdb) x/1xb _start+3 
0x8048083 <_start+3>: 0x22 
(gdb) x/1xb _start+4 
0x8048084 <_start+4>: 0x11 

Es scheint, die Anweisung MOV EAX, 0x11223344 ist Kodierung als 0x11 0x22 0x33 0x44 0xB8.

Fragen.

1.) Wie weiß die CPU, wie viele Bytes der Befehl aufnehmen wird, wenn das erste Byte, das er sieht, kein Opcode ist?

2.) Ich frage mich, ob vielleicht x86-CPU-Anweisungen nicht einmal Endian-Ness haben und eine Art von String in Betracht ziehen? (wahrscheinlich weit weg)

Answer 1

x86 ist ein Befehlssatz variabler Länge, Sie beginnen mit einem einzelnen Byte, das keine Endianz hat, es ist wo auch immer es ist.

Dann kann es abhängig vom Opcode mehr Bytes geben und diese könnten zum Beispiel ein 32 Bit sofortiges sein, und (wenn diese Gruppe von Bytes eine unmittelbare oder eine Adresse irgendeiner Art ist), sind diese Bytes Little Endian. Angenommen, Sie haben die fünf Bytes ABCDE (keine Endianess, Think Array oder String). Das A-Byte ist der Opcode, das B-Byte wäre dann die unteren 8 Bits des Unmittelbaren und das E die oberen 8 Bits des Unmittelbaren.

Opcode ist ein schwer zu benutzender Begriff, in diesen älteren 8/16 Bit CISC-Prozessoren wie x86 war das ganze Byte ein Opcode, den Sie im Grunde genommen in einer Tabelle nachgesehen haben (und zwar im Prozessor) eine Tabelle, um herauszufinden, wie man es ausführt). Wenn Sie MIPS oder ARM oder andere (sicherlich RISC) Befehlssätze wie diese betrachten, ist nur ein Teil der 32 Bits der "Opcode" und in keinem dieser Fälle ist es der gleiche Satz von Bits von einer Anweisung zur anderen, Sie müssen sich verschiedene Stellen in der Anweisung ansehen (ja, es gibt Überlappungen, um die Decodierung vernünftig zu machen), MIPS ist viel konsistenter, man hat einen Blob an einer Stelle, aber man muss sich einen anderen Blob ansehen Bits zum vollständigen Decodieren. ARM Sie beginnen mit einem gemeinsamen Bit und während Sie Ihren Weg über Sie arbeiten, dekodieren Sie den Befehl weiter, dann müssen Sie möglicherweise einige zufällig aussehende Punkte greifen, um vollständig zu decodieren. Der Rest der Bits sind Operanden, welche Register zu verwenden oder unmittelbar oder was auch immer die Art von Sache in einem CISC, für die Sie eine Nachschlagetabelle benötigten (sind durch den Opcode impliziert, aber nicht durch Bits in dem Opcode definiert).

1) Das nächste Byte nach der vorherigen Anweisung wird als Opcode interpretiert, auch wenn es nicht dazu bestimmt ist, eins zu sein (wenn die Ausführung mit diesem Byte fortgesetzt wird und nicht verzweigt wird). Ich erinnere mich nicht an meine x86-Tabelle aus der Hand zu wissen, ob es irgendwelche undefinierten Anweisungen oder nicht, wenn undefiniert dann wird es einen Handler treffen, sonst wird es entschlüsseln, was es als Maschinencode findet und wenn es nicht richtig gebildet Anweisungen wird wahrscheinlich abstürzen, manchmal hast du Glück und es bringt etwas durcheinander und geht weiter, oder noch glücklicher und du kannst nicht sagen, dass es fast abgestürzt ist.

2) Sie sind richtig für diese 8/16-Bit CISC oder ähnliche Befehlssätze werden sie eher wie Zeichenfolgen behandelt, die Sie linear analysieren.