x86_64寄存器RAX/EAX/AX/AL覆盖完整寄存器内容[重复]

Question

0x1122334455667788
  ================ rax (64 bits)
          ======== eax (32 bits)
              ====  ax (16 bits)
              ==    ah (8 bits)
                ==  al (8 bits)

mov  eax, 0x11112222 ; eax = 0x11112222
mov  ax, 0x3333      ; eax = 0x11113333 (works, only low 16 bits changed)
mov  al, 0x44        ; eax = 0x11113344 (works, only low 8 bits changed)
mov  ah, 0x55        ; eax = 0x11115544 (works, only high 8 bits changed)
xor  ah, ah          ; eax = 0x11110044 (works, only high 8 bits cleared)
mov  eax, 0x11112222 ; eax = 0x11112222
xor  al, al          ; eax = 0x11112200 (works, only low 8 bits cleared)
mov  eax, 0x11112222 ; eax = 0x11112222
xor  ax, ax          ; eax = 0x11110000 (works, only low 16 bits cleared)

mov  rax, 0x1111222233334444 ;           rax = 0x1111222233334444
mov  eax, 0x55556666         ; actual:   rax = 0x0000000055556666
                             ; expected: rax = 0x1111222255556666
                             ; upper 32 bits seem to be lost!
mov  rax, 0x1111222233334444 ;           rax = 0x1111222233334444
mov  ax, 0x7777              ;           rax = 0x1111222233337777 (works!)
mov  rax, 0x1111222233334444 ;           rax = 0x1111222233334444
xor  eax, eax                ; actual:   rax = 0x0000000000000000
                             ; expected: rax = 0x1111222200000000
                             ; again, it wiped whole register

所以，我有两个问题：

>

我认为这种尴尬的行为必须在某个地方记录下来，但我似乎找不到详细的解释（关于64位寄存器的32位高值是如何被清除的）。对EAX的写入总是擦除RAX，还是更复杂？它是否适用于所有64位寄存器，或者有一些例外？

一个非常相关的问题提到了同样的行为，但是，唉，再次没有确切的文档参考。

只是我，还是这整件事看起来真的很奇怪和不合逻辑（即eax-ax-ah-al，rax-ax-ah-al有一种行为，rax-eax有另一种行为）？也许我在这里遗漏了一些重要的一点，为什么它会这样实现？

对“为什么”的解释将非常感谢。

Answer 1

在Intel/AMD处理器手册中记录的处理器模型对于现代核心的真正执行引擎来说是一个相当不完美的模型。特别是，处理器寄存器的概念与现实不符，不存在EAX或RAX寄存器。

指令解码器的一个主要工作是将遗留的x86/x64指令转换成微操作，即类RISC处理器的指令。易于并发执行并能够利用多个执行子单元的小指令。允许多达6条指令同时执行。

为了做到这一点，处理器寄存器的概念也被虚拟化了。指令解码器从一个大的寄存器组中分配一个寄存器。当指令退出时，动态分配的寄存器的值被写回当前保存值的寄存器，比如RAX。