64位模式下32位地址大小的x86-64地址计算

Question

我阅读了关于64位模式下地址计算的英特尔手册。假设我们有64位模式，默认地址大小是64位。另外，假设所讨论的指令前面有地址大小覆盖前缀，因此地址大小变成32位。

现在，假设指令用寄存器号0（RAX/EAX/AX...）指定的地址编码内存操作数。

现在我不完全理解的是，CPU是只查看eax值并在内部扩展它以形成“本地”64位地址，还是查看整个rax值并将其截断到有效的32位范围（例如，rax包含类似5GB的内容，CPU将其削减到最大32位地址）。

Answer 1

当在64位处理器上使用32位寻址时，地址计算的结果被截断为32位，然后零扩展为64位。请注意，32位寻址被定义为使用32位寄存器，因此如果RAX包含140000000H(5GB)，则使用EAX(40000000H)的值。虽然这在实践中并没有多大区别。

摘自Intel64和IA-32体系结构软件开发人员手册第1卷：基本体系结构：

所有16位和32位地址计算都在IA-32e模式下进行零扩展，以形成64位地址。地址计算首先被截断为当前模式（64位模式或兼容模式）的有效地址大小，因为任何地址大小前缀都会覆盖该模式。然后，结果被零扩展到完整的64位地址宽度。因此，在兼容性模式下运行的16位和32位应用程序只能访问64位模式有效地址中的低4 GBytes。同样，在64位模式下生成的32位地址只能访问64位模式有效地址中的低4GBytes。