8. immediate 值
immediate 部分为指令提供一个 immediate operand。
immediate 寻址分为两种：需要 ModRM 字节引导和直接嵌在 opcode 中。
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但是： ModRM 字节本身是不提供 immediate 寻址的，这个 ModRM 字节除了提供 register 和 memory 寻址外，只是起了对 Opcode 进行补充的作用，即：这个 Opcode 是一个 Group Opcode 而 immediate 实际上还是嵌在 Opcode 中。 |
1、使用 immediate 的方式
上面已经说了，提供 immediate 的方式为：
（1）operand 寻址在 opcode 中嵌入，即：encode 中直接提供 immediate 值
这一类指令很多，也很常用，如：call/jmp，mov/push 等等..
例：指令 mov al, 1
它的 encode 是：b0 01 这种就是典型的指令，operand 寻址方式是嵌在 opcode 中的。
（2）operand 寻址需要 ModRM 引导
基于这种寻址方式，可肯定这个 opcode 是 Group 属性的 opcode
★ ModRM.reg 对 opcode 进行补充确定，而 ModRM.r/m 是提供 register 或者 memory 寻址。
例： 指令 mov dword ptr [eax], 1
这条指令的 opcode 就是典型的 Group 属性的 opcode，它的 目的操作数（first operand）是 memory，源操作数（second operand） 是 immediate。
它的最终 encode 是： c7 00 01 00 00 00
它的 ModRM 字节中：ModRM.reg = 000 是确定 C7 opcode，ModRM.r/m 提供对 [eax] 的寻址，immediate 部分是 01 00 00 00
同样 immediate 也分 singed（符号数） 与 unsigned（无符号数）情况
（1）immediate 是 signed（符号数）
★ immediate 用于算术运算时：它是 signed（符号数），当 immediate 小于 operand size 时，它被 sign-extended（符号扩展）到 operand size 大小。
★ immediate 是基于 rip 寄存器的偏移时：它是 signed（符号数）。同样会被做 sign-extended（符号扩展）处理。
★ immediate 被 push 入 stack 时：它是 signed（符号数）。同样会被做 sign-extended（符号扩展）处理。
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add rax, 0xf3 |
这条指令的 immediate 是 8 位，它的其中一种编码是： 48 83 c0 f3
它的 immediate 是 0xf3 只有 1 byte，因此 0xf3 会被符号扩展到 64位数 0xffffffff_fffffff3 然后与 rax 相加。
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jmp $ |
指令中 $ 代表当前指令的位置，这条指令会产生死循环。
它是其中一种编码是： eb fe
它的 immediate 是 0xfe，只有 1 byte 因此，它也会被 sign-extended 为 64 位 0xffffffff_fffffffe（假设当前为 64 位）,然后与 rip 相加得出新的 rip 值。
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push 0xf3 |
这是一条 push 指令，immediate 是 0xf3，它的编码为：6a f3
同样 immediate 0xf3 会被符号扩展为 64 位 0xffffffff_fffffff3（假设当前为 64 位），然后入栈。
3、immediate 的长度
在 64 位下：immediate 可为 8 位、16 位、32 位以及 64 位
与 displacement 情形一样，immediate 只有少数指令才能使用 64 位的 immediate
关于 displacement 这方面的论述，详见：displacement 的长度
指令 |
编码 |
说明 |
mov al, 1 |
b0 01 |
8 位 immediate |
mov ax, 1 |
66 b8 01 00 |
使用 operand size override 达到 16 位 immediate |
mov eax, 1 |
b8 01 00 00 00 |
32 位 immediate |
mov rax, 1 |
48 b8 01 00 00 00 00 00 00 00 |
使用 REX prefix 达到 64 位 immediate |
上表是在 64 位模式下，使用 4 种 immediate 长度的示例
3.1 使用 64 位的 immediate 值
只有当 immediate 操作数的属性是 Iv 的情形下，immediate 才可能有 64 位。
x64 体系中规定，只有在将 immediate 赋给 GPRs 时，才能使用 64 位的 immediate
这种情况下，immediate operand 的属性是 Iv，表示可以使用 64 位的 effective operand size
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mov rax, 0x1122334455667788 |
这条指令是正确的，它的 encode 是：48 b8 88 77 66 55 44 33 22 11
这条指令形式是：MOV rAX, Iv，因此，immediate 是可以使用 64 位的 immediate 值
而像这条指令： mov qword ptr [rax], 0x112233445566778 是不正确的，编译器要么将 immediate 截断为 32 位，要么提示出错。
3.2 使用 64 位的 immediate 值的本质（具有 Iv 属性的本质）
immediate operand 只有具有 Iv 属性时，才可以使用 64 位的 immediate 值，与 displacement 情形一样，同样须有两个前提：
★ operand 不依赖于 ModRM 寻址，换句说说：operand 是嵌在 Opcode 里的。
★ 使用 64 位 displacement 第 2 个前提条件是：指令长度不能超过 15 bytes
例子： mov qword ptr [rax + rcx * 8 + 0x11223344], 0x12345678
这个例子是前面多次提到过，它的 encode 是：48 c7 84 c8 44 33 22 11 78 56 34 12 (共 12 个 bytes）
同样，如果使用 64 位 immediate 指令长度超过了 15 bytes。
实际上，这条指令中，opcode 指示它的 immediate operand 属性是 Iz 也就是：immediate 要 signed-extended 到 64 位
关于 64 位的限制，参见：x64 体系 64 位下的 displacement
mik（deng zhi）写于 2008-11-26 15:40