汇编 x86 REP、REPZ、REPNZ、XACQUIRE 和 XRELEASE 指令

Question

正如我所注意到的，0xF3 二进制前缀被用作：
1) 在INS,OUTS,MOVS,LODS,STOS 指令中重复并减少ecx 直到ecx 等于0 并调用rep
2）重复并减少ecx直到ecx等于0或ZF在CMPS，SCAS指令中设置并调用repz或repe

0xF3 二进制前缀用作：
1) 重复并减少ecx 直到ecx 等于0 或ZF 未在CMPS,SCAS 指令中设置并调用repnz 或repne

最近注意到XACQUIRE/XRELEASE前缀也有相同的二进制值（0xF2,0xF3）

那么XACQUIRE/XRELEASE 在做什么（我读过一些关于锁定内存地址的内容，但它们不是工作行lock（我相信））？

还有0xF3 mov byte ptr [ecx],0x0 会做什么？ （将停在ZF 设置\未设置或将仅停在ecx 等于0）
0xF2 mov byte ptr [ecx],0x0 会做什么？

Answer 1

引用英特尔软件开发人员手册 2，第 2.1.1 节

使用这些前缀 仅适用于字符串和 I/O 指令（MOVS, CMPS, SCAS, LODS, STOS, INS 和 OUTS）。重复前缀的使用 和/或其他 Intel 64 或 IA-32 指令的未定义操作码被保留；这种使用可能会导致不可预知的 行为。
有些指令可能使用F2H,F3H 作为强制前缀来表达不同的功能。

使用带有非字符串非 IO 指令的重复前缀是未定义的行为，这正是您刚刚发现的原因：英特尔重用它来表达相同“指令”的不同风格或实现新的扩展。

对于 HLE 指令（如 xacquire），它们仅对特定的指令集有效。
例如，xacquire 只能与ADD, ADC, AND, BTC, BTR, BTS, CMPXCHG, CMPXCHG8B, DEC, INC, NEG, NOT, OR, SBB, SUB, XOR, XADD 和XCHG 一起使用——这些指令不允许重复前缀，因此不会出现歧义。

一般来说，不相关的前缀会被忽略，因此虽然在指令中添加前缀可能会在未来的处理器中导致未定义的行为，但在旧处理器中会安全地忽略它。

这就是为什么不需要明确检查对 HLE 的支持的原因：

不支持 HLE 的硬件将忽略 XACQUIRE 和 XRELEASE 前缀提示并且不会执行任何 省略，因为这些前缀对应于指令中忽略的 REPNE/REPE IA-32 前缀 其中XACQUIRE 和XRELEASE 有效。

像0xF3 mov byte ptr [ecx],0x0 这样的指令会像mov byte ptr [ecx],0x0，像今天一样，因为前缀被忽略了。

明确重申：重复前缀用于为指令选择不同的语义。

有时指令有一个明确的名称，而替代语义很接近（例如movs、repe movs、repne movs 或tzcnt 是0xf3 bsf），有时指令没有一个明确的名称和替代不太明显（例如mulsd 是0xf2 mulps，mulss 是0xf3 mulps，mulpd 是0x66 mulps）。

有关xacquire 指令的更多信息，请参阅英特尔软件开发人员手册或this post。