关于x86架构XOR指令操作码第二字节计算及\xc0基值的技术问询

你列出的这类寄存器自异或的指令及对应操作码：

• xor eax, eax → \x31\xc0
• xor ecx, ecx → \x31\xc9
• xor edx, edx → \x31\xd2
• xor ebx, ebx → \x31\xdb

一、第二个字节按9递增的计算逻辑 #

这些指令属于x86的寄存器-寄存器寻址模式，第二个字节是ModR/M字节，它的二进制结构分为3部分：

• 高2位：Mod字段，用于定义寻址类型
• 中间3位：Reg/Opcode字段，指定源寄存器
• 低3位：R/M字段，指定目标寄存器

对于寄存器之间的操作，Mod字段必须设为11（二进制），表示纯寄存器寻址，无内存参与。此时Reg/Opcode和R/M字段直接对应32位通用寄存器的编码：

• eax → 000
• ecx → 001
• edx → 010
• ebx → 011

因为指令里源和目标是同一个寄存器，所以Reg/Opcode和R/M的编码完全一致。计算ModR/M字节的数值时：

1. 设寄存器编码为n（eax是0，ecx是1，以此类推）
2. 中间3位的权重是8（左移3位），低3位的权重是1
3. 该寄存器对应的字段总贡献为 n*8 + n = n*9

所以当寄存器编码依次+1时，ModR/M字节的数值就会按9递增：

• eax（n=0）：0*9=0 → 基值0xc0 + 0 = 0xc0
• ecx（n=1）：1*9=9 → 基值0xc0 + 9 = 0xc9
• edx（n=2）：2*9=18 → 基值0xc0 + 18 = 0xd2
• ebx（n=3）：3*9=27 → 基值0xc0 + 27 = 0xdb

二、\xc0作为基值的原因 #

\xc0的二进制是11000000，对应ModR/M字节的两个关键部分：

1. 高2位11：这是寄存器-寄存器寻址要求的Mod字段固定值，换算成十六进制就是0xc0（11左移6位，即3*64=192）
2. 后6位000000：表示Reg/Opcode和R/M字段都是000，对应eax寄存器

当指令是xor eax, eax时，源和目标都是eax，所以Reg/Opcode和R/M字段都为0，此时整个ModR/M字节就是0xc0，这就是这个系列操作码的基值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rdre8