64 位下 jmp 指令 Intel 与 AMD 的实现

骑猪看日落 2022-09-18 13:47 277阅读 0赞

# 64 位下 jmp 指令 Intel 与 AMD 的实现 #

mik

（mik@mouseos.com）

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今天我注意到了在 64 位模式下 **far jmp** 指令的 Intel 和 AMD 实现的一些差别，源于下面的指令：

在**某种情况**下，上面的指令在 AMD processor 下是正确的，但是在 Intel 下台是不正确的。

这个某种情况是：当指令的 **operand size** 是 **64 位**时:

*  在 Intel processor 下，far pointer 是 **80 位**的（16 位的 selector + 64 位的 offset 值）
 *  在 AMD porocessor 下，far pointer 是 **48 位**的（16 位的 selector + 32 位的 offset 值）

这种情况发生在 64 位模式下，使用 **REX.W** prefix 来指定 operand size 是 64 位时。

## 1. AMD processor 下 ##

对于 far jmp 的描述为：

<table style="color:rgb(0,0,0); font-family:Simsun; text-align:start; border:1px dotted rgb(204,204,204); table-layout:fixed"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="word-wrap:break-word"> <p>Mnemonic &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Opcode&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Descripton</p> <p>JMP FAR mem16:32&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; FF /5&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Far jump indrect,with the target specified by a far pointer in memory<br> </p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

AMD Manual 上说： If the operand-size is 32 or 64 bits, the operand is a 16-bit selector followed by a 32-bit offset.

当 operand size 为 64 位时，这个 far pointer 还是 48 位的，

因此，**AMD 并没有实现 80 位的 far pointer**

## 2. Intel processor 下 ##

对于 far jmp 的描述为：

<table style="color:rgb(0,0,0); font-family:Simsun; text-align:start; border:1px dotted rgb(204,204,204); table-layout:fixed"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="word-wrap:break-word"> <p>Opcode&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Instruction&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Op/En&nbsp;&nbsp;&nbsp; 64-Bit&nbsp;&nbsp;&nbsp; Compatibility/Legacy Mode&nbsp;&nbsp; Descriptor</p> <p>REX.W + FF/5&nbsp;&nbsp; Jmp m16:64&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Valid&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; N.E.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Jmp far, absolute indirect address given in m16:64</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Intel 实现在 64 位 operand size 下 far pointer 是 80 位（**selector16 : offset64**），它使用 **REX.W** 指定 operand size 为 64 位

因此，上面的代码改为：

<table style="color:rgb(0,0,0); font-family:Simsun; text-align:start; border:1px dotted rgb(204,204,204); table-layout:fixed"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="word-wrap:break-word"> <p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; jmp far [compatibility_pointer]</p> <p>compatibility_pointer:<br> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<strong>dq</strong>&nbsp;comaptibility_entry&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;; 64 位 offset 值<br> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; dw data16_sel&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;; 16 位 selector</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

当将 offset 定义为 64 位时，上面的代码在 Intel 平台下才是正确的。

## 3. Intel/AMD 的差异 ##

造成 Intel 与 AMD 的差异是：

*  Intel 下：32-bit, 48-bit, or 80-bit pointer, depending on operand-size attribute.
 *  AMD 下：A 32-bit or 48-bit far pointer, depending on the effective operand size

我坦诚，我之前对 Intel 的实现关注少，绝大部分时间都是以 AMD 的实现为标准，现在恐怕要改变过来。

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