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我试图了解 GAS 的行为.code16。

从手册来看，似乎在 16 位部分，对于 32 位操作数或指令，将为指令编码生成 66H 操作数覆盖前缀。这是否意味着

.code16
movw %eax, %ebx

这种模式合法吗？那么代码不能在16位处理器上运行？

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这些是 80386+ 的法律说明。

从 80386 开始，我们可以使用operandsize-和addresssize-覆盖前缀。这些前缀可以与 16 位地址模式和 32 位地址模式结合使用。

此外，它可以与实地址模式、保护模式和虚拟 86 模式一起使用。这些前缀反转了代码段中一条指令的默认操作数大小和/或地址大小。默认操作数大小和地址大小由代码段描述符中的 D 标志指定（或者如果没有 GDT/LDT，那么我们在 bios 的 POST-process 完成后成为 16 位地址模式。）

对于 16 位地址模式，如果我们想使用 32 位操作数和/或 32 位地址，我们必须添加这些前缀。如果没有这些前缀，我们只能在 16 位地址模式下使用 16 位地址/操作数。

在 32 位地址模式下，如果我们想使用 32 位操作数和/或 32 位地址，我们必须从代码中去掉这些前缀。如果我们将这些前缀添加到我们的代码中，那么我们可以在 32 位地址模式下使用 16 位地址/操作数。

英特尔：

指令前缀可用于覆盖代码段的默认操作数大小和地址大小。这些前缀可用于实地址模式以及保护模式和虚拟 8086 模式。操作数大小或地址大小前缀仅在指令期间更改大小。

以下两个指令前缀允许在一个段中混合 32 位和 16 位操作：

  • 操作数大小前缀 (66H)
  • 地址大小前缀 (67H)

这些前缀反转了代码段描述符中 D 标志选择的默认大小。例如，处理器可以通过以下四种方式中的任何一种来解释 (MOV mem, reg) 指令：

  • 在 32 位代码段中：

    • 使用 32 位有效地址将 32 位从 32 位寄存器移动到内存。
    • 如果前面有操作数大小前缀，则使用 32 位有效地址将 16 位从 16 位寄存器移动到内存。
    • 如果前面有地址大小前缀，则使用 16 位有效地址将 32 位从 32 位寄存器移动到内存。
    • 如果前面有地址大小前缀和操作数大小前缀，则使用 16 位有效地址将 16 位从 16 位寄存器移动到内存。

  • 在 16 位代码段中：

    • 使用 16 位有效地址将 16 位从 16 位寄存器移动到内存。
    • 如果前面有操作数大小前缀，则使用 16 位有效地址将 32 位从 32 位寄存器移动到内存。
    • 如果前面有地址大小前缀，则使用 32 位有效地址将 16 位从 16 位寄存器移动到内存。
    • 如果前面有地址大小前缀和操作数大小前缀，则使用 32 位有效地址将 32 位从 32 位寄存器移动到内存。

前面的示例表明，任何指令都可以生成操作数大小和地址大小的任意组合，而不管指令是在 16 位还是 32 位段中。为代码段选择 16 位或 32 位默认值通常基于以下标准：

  • 性能 — 尽可能始终使用 32 位代码段。它们在 P6 系列处理器上的运行速度比 16 位代码段快得多，在早期的 IA-32 处理器上运行速度稍快。
  • 运行代码段的操作系统——如果操作系统是 16 位操作系统，它可能不支持 32 位程序模块。
  • 操作模式 — 如果代码段设计为在实地址模式、虚拟 8086 模式或 SMM 下运行，则它必须是 16 位代码段。
  • 向后兼容早期 IA-32 处理器 — 如果代码段必须能够在 Intel 8086 或 Intel 286 处理器上运行，则它必须是 16 位代码段。

代码段描述符中的 D 标志确定代码段指令的默认操作数大小和地址大小。（在不使用段描述符的实地址模式和虚拟 8086 模式下，默认为 16 位。）设置了 D 标志的代码段是 32 位段；清除 D 标志的代码段是 16 位段。

可执行代码段。该标志称为 D 标志，它指示段中指令引用的有效地址和操作数的默认长度。如果设置了标志，则假定 32 位地址和 32 位或 8 位操作数；如果清楚，则假定 16 位地址和 16 位或 8 位操作数。指令前缀 66H 可用于选择默认以外的操作数大小，前缀 67H 可用于选择默认以外的地址大小。

32 位操作数前缀可用于实地址模式程序以执行 32 位形式的指令。此前缀还允许实地址模式程序使用处理器的 32 位通用寄存器。32 位地址前缀可用于实地址模式程序，允许 32 位偏移。

从 Intel386 处理器开始的 IA-32 处理器可以使用地址覆盖前缀生成 32 位偏移；但是，在实地址模式下，32 位偏移的值可能不会超过 FFFFH 而不会导致异常。

汇编器用法：

如果定义了要在实地址模式下运行的代码段，则必须将其设置为 USE 16 属性。如果在此代码段中的指令中使用了 32 位操作数（例如，MOV EAX、EBX），则汇编器会自动为该指令生成一个操作数前缀，以强制处理器执行 32 位操作，即使它的默认代码段属性为 16 位。

32 位操作数前缀允许实地址模式程序使用 32 位通用寄存器（EAX、EBX、ECX、EDX、ESP、EBP、ESI 和 EDI）。

在段寄存器和 32 位通用寄存器之间以 32 位模式移动数据时，Pentium Pro 处理器不需要使用 16 位操作数大小前缀；但是，某些汇编程序确实需要此前缀。处理器假定通用寄存器的 16 个最低有效位是目标或源操作数。将值从段选择器移动到 32 位寄存器时，处理器用零填充寄存器的两个高位字节。

超微：

3.3.2. 32 位与 16 位地址和操作数大小

处理器可以配置为 32 位或 16 位地址和操作数大小。对于 32 位地址和操作数大小，最大线性地址或段偏移量为 FFFFFFFFH (2^32-1)，操作数大小通常为 8 位或 32 位。对于 16 位地址和操作数大小，最大线性地址或段偏移量为 FFFFH (2^16-1)，操作数大小通常为 8 位或 16 位。

使用 32 位寻址时，逻辑地址（或远指针）由 16 位段选择器和 32 位偏移量组成；当使用 16 位寻址时，它由一个 16 位段选择器和一个 16 位偏移量组成。指令前缀允许在程序中临时覆盖默认地址和/或操作数大小。

在保护模式下操作时，当前执行代码段的段描述符定义了默认地址和操作数大小。段描述符是应用程序代码通常不可见的系统数据结构。汇编器指令允许为程序选择默认寻址和操作数大小。然后，汇编器和其他工具适当地为代码段设置段描述符。

在实地址模式下操作时，默认寻址和操作数大小为 16 位。可以在实地址模式下使用地址大小覆盖来启用 32 位寻址；但是，最大允许的 32 位线性地址仍然是 000FFFFFH (2^20-1)。

3.6. 操作数大小和地址大小属性

当处理器在保护模式下执行时，每个代码段都有一个默认的操作数大小属性和地址大小属性。这些属性是通过代码段的段描述符中的 D（默认大小）标志来选择的（参见英特尔架构软件开发人员手册第 3 卷中的第 3 章，保护模式内存管理）。当设置 D 标志时，选择 32 位操作数大小和地址大小属性；当标志被清除时，选择 16 位大小的属性。当处理器在实地址模式、虚拟 8086 模式或 SMM（系统管理模式）下执行时，默认操作数大小和地址大小属性始终为 16 位。

操作数大小属性选择指令操作的操作数的大小。当 16 位操作数大小属性生效时，操作数一般可以是 8 位或 16 位，当 32 位操作数大小属性生效时，操作数一般可以是 8 位或 32 位。

address-size 属性选择用于寻址内存的地址大小：16 位或 32 位。当 16 位地址大小属性生效时，段偏移和位移为 16 位。此限制将可寻址的段大小限制为 64 KB。当 32 位地址大小属性生效时，段偏移和位移为 32 位，允许寻址高达 4 GB 的段。

可以通过向指令添加操作数大小和/或地址大小前缀来覆盖特定指令的默认操作数大小属性和/或地址大小属性（参见英特尔架构软件第 2 章中的“指令前缀”开发人员手册，第 3 卷）。此前缀的效果仅适用于它所附加的指令。

表 3-1 显示了有效的操作数大小和地址大小（在保护模式下执行时）取决于 D 标志的设置以及操作数大小和地址大小前缀。

于 2013-02-02T08:20:59.757 回答