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对于将 x 设置为零（x = 0），我的 csapp 书指出了两种方法。

第一的：

xorq %rcx, %rcx

第二：

movq $0, %rcx

它还告诉第一个只占用 3 个字节，但第二个占用 7 个字节。

这两种方式是如何工作的？为什么第一个比第二个占用更少的字节？

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因为mov需要更多空间来编码其 32 位立即源操作数。
xor只需要 ModRM 字节来编码它的操作数。

两者都不需要 REX 前缀，因此您应该将 2-bytexor %ecx,%ecx与 5-bytemov $0, %ecx进行比较。 为什么 32 位寄存器上的 x86-64 指令会将完整 64 位寄存器的上部归零？
GAS 不会为您进行此优化，而是为您movq提供编码而不是省略 ModRM 字节mov $sign_extended_imm32, %r/m64的特殊情况 5 字节编码。 （除非您在这种情况下使用它将优化操作数大小，如 NASM。请注意，不会将优化选项传递给.）mov $imm32, %r32
as -O2gcc -O2 -c foo.sas

（如CS:APP example uses idivq with two operands?中所述，CS:APP 似乎充满了 asm 错误。这不是无效语法错误，只是错过了优化。）

不幸的是，没有mov带符号扩展的 8 位立即数的编码，否则我们可以有 3-byte mov reg, imm8。（https://www.felixcloutier.com/x86/mov）。（我很惊讶 x86-64 的迭代没有重新利用它释放的一个操作码字节用于mov像这样的良好编码，可能与 BMI1 或其他东西混为一谈。）

有关 x86 指令编码的更多详细信息，请阅读 Intel 的 vol.2 手册并查看反汇编，并且https://wiki.osdev.org/X86-64_Instruction_Encoding是一个很好的概述，它比 Intel 的手册更简洁。

另请参阅在 x86 汇编中将寄存器设置为零的最佳方法是什么：xor、mov 或 and？mov有关为什么异或归零是最佳选择的更多详细信息：在某些 CPU 上，尤其是 P6 系列和 Sandybridge 系列，除了简单的代码大小之外，它还具有微架构优势。

于 2019-09-25T02:39:30.013 回答
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为什么第一个比第二个占用更少的字节？

虽然 Peter Cordes 的回答已经涉及技术细节，但我想重点关注数学背景：

x86s CPU 显然不区分大数（如 12345789）和零值：存储这样的值需要 4 个字节。

但是，零值是一个非常特殊的值：

它可以写成 (aa) 或 (a XOR a) 而“a”可以是任何整数值！

这意味着您可以执行一个技巧：

您执行subq %rcx, %rcx计算值的操作(rcx - rcx)。它不关心哪个值rcx具有：如果从自身中减去该值，结果将为零（因为 (aa)=0）。

这意味着该rcx操作后将为 0。

该操作xorq %rcx, %rcx具有相同的效果，因为 (a XOR a) 也始终为 0。

于 2019-09-25T11:46:53.987 回答