SSE 系列指令编码

返回

上面是 SSEx 系列的指令编码格式

其中红色部分：escape prefix 、opcode 以及 ModRM 是必需的，

蓝色部分：legacy prefix、SIMD prefix、REX prefix、SIB、displacement 以及 imm8 是可选的。

1、 prefix 部分

包括 legacy preifx 与 REX prefix

而 SIMD prefix 实际上属于 opcode 组成部分。

（1）legacy prefix

legacy prefix 仅用于对 memory 操作数的修饰，这部分 prefix 是：

• address size override prefix： 66、67


• segment override prefix：2E、3E、26、64、65 以及 36

关于 address size override prefix 与 segment override prefix，详见：深入了解 prefix

（2）SIMD prefix

sse 系列指令新增的 SIMD prefix 实际是原来的部分 legacy prefix，它们是：

• 66


• F2


• F3

sse 指令集中的 SIMD prefix，实际上可算是 opcode 的组成部分。

SIMD prefix 与 legacy prefix 都是 legacy prefix

只是在 sse 指令中上面这些 legacy prefix 变成了 SIMD prefix

（3）REX prefix

在 sse 指令中，REX prefix 的作用与通用指令中的 REX prefix 作用是一样的。

在 64 位下，REX prefix 可用来修饰 sse 指令中的 memory 操作数寻址和访问高 8 个 xmm 寄存器。

关于 REX prefix 的细节，详见：REX prefix

（4）escape prefix

escape prefix 与 SIMD prefix 都是 sse 指令中的 opcode 组成部分，用于识别 opcode 码，它们是：

• 0F


• 0F 38


• 0F 3A

2、 opcode 部分

这部分是 sse 指令的 opcode，但是它并不完整，必须由 escape prefix 组合，必要时还需要 SIMD prefix

由 escape prefix 及 SIMD prefix 组合起来的 opcode 才是真正指令 opcode 部分

以下列几条 sse 指令的 opcode

（1）指令： movntq qword ptr [eax], mm0

它的完整 opcode 是： 0F E7, 它由 0F（escape prefix）与 E7（opcode）组合而成。

那么，这条指令的最终编码是：0f e7 00 （3 bytes）

（2）指令：addpd xmm0, dqword ptr [eax]

这是一条 sse2 指令，它的 opcode 是：66 0f 58 它由 0f（escape prefix）、 66（SIMD prefix）与 58（opcode）组成。

那么，这条指令的最终编码是：66 0f 58 00 （4 bytes）

（3）指令：blendpd xmm0, dqword ptr [rax], 1

最后这是一条 Intel 的 SSE4 指令，它的 opcode 是：66 0f 3a 0d

它由 66 -- SIMD prefix 、 0f 3a -- escape prefix 与 0d -- opcode 组成，这个 opcode 共有 4 个 bytes

那么，这条指令最终的编码是：66 0f 3a 0d 00 01 （6 bytes）

3、 operands 寻址

通用指令中的 operands 寻址方式都可以用在 sse 指令集中，

sse 指令绝大部分是 2 个 operands 的，一部分是 3 个 operands

（1）ModRM 字节提供寻址

由 ModRM 字节的 ModRM.reg 提供对 registers 的寻址，ModRM.r/m 提供 memory 或 registers 寻址。

当 ModRM.mod = 11 时，ModRM.reg 与 ModRM.r/m 分别提供的 first operand 和 second operand 都是 registers 寻址。

当 ModRM.mod ≠ 11 时，first operand 与 second operand 其中一个是 memory 操作数。

使用 REX prefix 能访问扩展的 8 个 registers

关于 ModRM 详见： ModRM 寻址模式

（2）SIB 字节提供 memory 寻址

和通用指令的 SIB 作用一样，负责对 memory 操作数进行寻址。

关于 SIB 详见：SIB 补充寻址

（3）imm8 提供最后一个 operand 寻址

由 imm8 字节提供最后一个 operand 寻址，但指令只有 2 个 operands 时，它提供 second operand 寻址。

下面是 sse4 指令集其中的一条指令的寻址描述：

4、 sse 指令编码示例

这里举一些具代表性的 sse 指令作为示例，观察它们的编码如何构成。

（1）SSE1 指令，它的 opcode 是 0f fc

第 1 条指令两个 operands 都是 mmx 寄存器，那么它的编码是：0f fc c1

第 2 个条指令的 second operand 是 memory 操作数，它的编码是：0f fc 00

（2）SSE2 指令，它的 opcode 是 66 0f 58

第 1 条指令的 operand 是 registers，它的编码结构如下：

它最终的编码是：66 41 0f 58 c2

第 2 条指令的 second operand 是 memmory，它的编码结构如下：

它最终的编码是：66 45 0f 58 11

（3）sse4 指令，它的 opcode 是： 66 0f 3a 0d

它的 first operand 是 register，second opernad 是 memory，third operand 是 immediate，它的编码结构如下：

它的最终编码是：66 46 0f 3a 0d 84 d0 44 33 22 11 01 (12 bytes）

返回

mik 写于 2009-05-17 00:38