“mov offset(%rip), %rax”是做什么的？答案

【问题标题】：what does "mov offset(%rip), %rax" do?“mov offset(%rip), %rax”是做什么的？
【发布时间】：2015-06-07 22:16:54
【问题描述】：

rax 是获取偏移量加上这条指令的地址，还是下一条？从微码的角度来看，如果答案是下一条指令，可能会更容易。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

下一个。这是 x86 的一般规则（另见分支）。

在英特尔的手册第 2 卷第 2.2.1.6 节 RIP-Relative Addressing 中：

一种新的寻址形式，RIP-relative（相对指令指针）寻址，是在 64 位模式下实现的。下一条指令的 64 位 RIP 加上位移就形成了一个有效地址。

【讨论】：

x86 中的几乎所有东西都以这种方式工作。例如，jmp 指令的立即值是与下一条指令的位移。
有趣——但是 RIP 相对寻址究竟有什么用处？
@AlexD 很多东西，通常都是对数据部分的引用等等
全局变量，换句话说？但是为什么要使用相对于 RIP 的地址来访问全局呢？为什么不直接使用常量地址？
@AlexD：因为 RIP 相对寻址模式比 32 位绝对寻址模式短。 32 位模式有 2 种冗余方式来编码 [disp32]。 x86-64 将非 SIB 版本重新用作 [rip + rel32]，而将没有基数或索引的 ModRM+SIB 编码保留为 [disp32]。主要是 disp32 绝对地址仅对索引静态数组有用：32-bit absolute addresses no longer allowed in x86-64 Linux?。但是 32 位绝对可能用于 RIP 相对寻址模式无法进行微熔断的情况，例如 cmpl $1, foo。

【解决方案2】：

请注意，symbol_name(%rip) 计算从这里到达symbol_name 所需的偏移量，而不是将symbol_name 的绝对地址作为偏移量添加到 RIP。

但是是的，对于像mov 4(%rip), %rax 这样的数字偏移量，它将从该指令结束后的 4 个字节开始加载 8 个字节。

【讨论】：

@BingBang：是的，当然可以，如果您的代码位于可写+可执行的页面中。一直如此。这并不意味着您应该，SMC 性能在现代 x86 上非常糟糕。（每次检测到存储到已经在管道中的地址时，管道核弹。）因此您可以 JIT 一次并运行多次。对于相对于 RIP 的小位移，没有短格式 RIP+rel8 编码，只有 rel32，因此将数据保存在代码旁边也没有任何好处。（除非您可能会从代码获取中获得 L2 缓存命中，从而将其放入统一的缓存级别。）
我过去一直用 8 位计算机和 C/PM 来做这件事……那是时代！！！ :)
请参阅How do RIP-relative variable references like "[RIP + _a]" in x86-64 GAS Intel-syntax work?，了解有关 AT&T 和 Intel 模式下语法的更多详细信息。