MMX/SSE汇编指令集详解：Intel 64/IA-32架构手册

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本文档是关于Intel MMX和SSE指令集的深入指南，特别关注于Intel 64和IA-32架构的软件开发者手册的第二卷A部分，Instruction Set Reference A-M。MMX（MultiMedia Extension）和SSE（Streaming SIMD Extensions）是英特尔处理器中的两个关键指令集，旨在提高性能和并行处理能力，尤其是在多媒体和科学计算应用中。 MMX指令集在1997年推出，专注于增强向量处理能力，提供了一套新的指令来加速诸如图像处理、音频处理和视频编码等任务。它引入了128位数据类型和一系列SIMD（Single Instruction Multiple Data）操作，使得单个指令可以同时处理多个数据元素，从而提高了数据处理速度。而SSE（Streaming SIMD Extensions），随着时代发展，后续出现了SSE2、SSE3等多个版本，每个版本都带来了更多的指令和功能。SSE2在2001年发布，提供了更丰富的数学运算、逻辑操作以及浮点运算，支持更高的数据宽度（256位），并且引入了对单精度和双精度浮点数的支持。SSE3则进一步优化了指令集，增加了额外的多媒体处理和线程控制特性。文档强调，在使用这些指令集进行编程时，开发人员需要参考完整的Intel 64和IA-32架构系列文档，包括基本架构、系统编程指南等，以确保设计满足性能需求的同时，遵循最佳实践，避免潜在的兼容性和性能问题。此外，文档还指出，尽管提供了这些技术信息，但并不构成对Intel产品的许可，也不包含任何形式的知识产权授予，除非明确在销售条款中有所规定。本资源是英特尔汇编开发人员的宝贵参考资料，对于理解如何高效利用MMX和SSE指令来优化代码、提升程序性能以及遵循硬件厂商的规定具有重要意义。阅读和掌握这些指令集不仅有助于编写出高性能的代码，还能帮助开发者避免潜在的法律风险。

CONTENTS

xvi

Vol. 2A

PAGE

B.15 FLOATING-POINT INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-106

B.16 VMX INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-112

B.17 SMX INSTRUCTIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-114

APPENDIX C

INTEL® C/C++ COMPILER INTRINSICS AND FUNCTIONAL EQUIVALENTS

C.1 SIMPLE INTRINSICS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-2

C.2 COMPOSITE INTRINSICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-16

FIGURES

Figure 1-1. Bit and Byte Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5

Figure 1-2. Syntax for CPUID, CR, and MSR Data Presentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8

Figure 2-1. Intel 64 and IA-32 Architectures Instruction Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

Figure 2-2. Table Interpretation of ModR/M Byte (C8H) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5

Figure 2-3. Prefix Ordering in 64-bit Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9

Figure 2-4. Memory Addressing Without an SIB Byte; REX.X Not Used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11

Figure 2-5. Register-Register Addressing (No Memory Operand); REX.X Not Used . . . . . . . . . 2-11

Figure 2-6. Memory Addressing With a SIB Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12

Figure 2-7. Register Operand Coded in Opcode Byte; REX.X & REX.R Not Used . . . . . . . . . . . . 2-12

Figure 3-1. Bit Offset for BIT[RAX, 21] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-10

Figure 3-2. Memory Bit Indexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-11

Figure 3-3. Operation of PCMPSTRx and PCMPESTRx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

Figure 3-4. ADDSUBPD—Packed Double-FP Add/Subtract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-52

Figure 3-5. ADDSUBPS—Packed Single-FP Add/Subtract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-56

Figure 3-6. Version Information Returned by CPUID in EAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-192

Figure 3-7. Feature Information Returned in the ECX Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-194

Figure 3-8. Feature Information Returned in the EDX Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-197

Figure 3-9. Determination of Support for the Processor Brand String . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207

Figure 3-10. Algorithm for Extracting Maximum Processor Frequency. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-209

Figure 3-11. HADDPD—Packed Double-FP Horizontal Add . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-474

Figure 3-12. HADDPS—Packed Single-FP Horizontal Add. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-478

Figure 3-13. HSUBPD—Packed Double-FP Horizontal Subtract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-484

Figure 3-14. HSUBPS—Packed Single-FP Horizontal Subtract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-489

Figure 3-15. MOVDDUP—Move One Double-FP and Duplicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-665

Figure 3-16. MOVSHDUP—Move Packed Single-FP High and Duplicate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-724

Figure 3-17. MOVSLDUP—Move Packed Single-FP Low and Duplicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-727

Figure 4-1. Operation of the PACKSSDW Instruction Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . 4-27

Figure 4-2. PMADDWD Execution Model Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-132

Figure 4-3. PMULHUW and PMULHW Instruction Operation Using 64-bit Operands. . . . . . . .4-187

Figure 4-4. PMULLU Instruction Operation Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-196

Figure 4-5. PSADBW Instruction Operation Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-224

Figure 4-6. PSHUB with 64-Bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-228

Figure 4-7. PSHUFD Instruction Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-231

Figure 4-8. PSLLW, PSLLD, and PSLLQ Instruction Operation Using 64-bit Operand . . . . . . .4-250

Figure 4-9. PSRAW and PSRAD Instruction Operation Using a 64-bit Operand . . . . . . . . . . . .4-255

Figure 4-10. PSRLW, PSRLD, and PSRLQ Instruction Operation Using 64-bit Operand. . . . . . .4-262

Vol. 2A xvii

CONTENTS

PAGE

Figure 4-11. PUNPCKHBW Instruction Operation Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-285

Figure 4-12. PUNPCKLBW Instruction Operation Using 64-bit Operands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-290

Figure 4-13. Bit Control Fields of Immediate Byte for ROUNDxx Instruction . . . . . . . . . . . . . . . 4-349

Figure 4-14. SHUFPD Shuffle Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-403

Figure 4-15. SHUFPS Shuffle Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-406

Figure 4-16. UNPCKHPD Instruction High Unpack and Interleave Operation . . . . . . . . . . . . . . . 4-481

Figure 4-17. UNPCKHPS Instruction High Unpack and Interleave Operation . . . . . . . . . . . . . . . 4-484

Figure 4-18. UNPCKLPD Instruction Low Unpack and Interleave Operation . . . . . . . . . . . . . . . . 4-487

Figure 4-19. UNPCKLPS Instruction Low Unpack and Interleave Operation . . . . . . . . . . . . . . . . 4-490

Figure 5-1. INVEPT Descriptor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4

Figure 5-2. INVVPID Descriptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8

Figure A-1. ModR/M Byte nnn Field (Bits 5, 4, and 3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-20

Figure B-1. General Machine Instruction Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-1

TABLES

Table 2-1. 16-Bit Addressing Forms with the ModR/M Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6

Table 2-2. 32-Bit Addressing Forms with the ModR/M Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7

Table 2-3. 32-Bit Addressing Forms with the SIB Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

Table 2-4. REX Prefix Fields [BITS: 0100WRXB] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-11

Table 2-5. Special Cases of REX Encodings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-13

Table 2-6. Direct Memory Offset Form of MOV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-14

Table 2-7. RIP-Relative Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-15

Table 3-1. Register Codes Associated With +rb, +rw, +rd, +ro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2

Table 3-2. Range of Bit Positions Specified by Bit Offset Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-11

Table 3-3. Intel 64 and IA-32 General Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-15

Table 3-5. SIMD Floating-Point Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-17

Table 3-4. x87 FPU Floating-Point Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-17

Table 3-6. Source Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-19

Table 3-7. Aggregation Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-20

Table 3-8. Aggregation Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21

Table 3-9. Polarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-22

Table 3-10. Ouput Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-22

Table 3-11. Output Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-22

Table 3-12. Comparison Result for Each Element Pair BoolRes[i.j] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-23

Table 3-13. Summary of Imm8 Control Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-23

Table 3-14. Decision Table for CLI Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-129

Table 3-15. Comparison Predicate for CMPPD and CMPPS Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-145

Table 3-16. Pseudo-Op and CMPPD Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-146

Table 3-17. Pseudo-Ops and CMPPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-151

Table 3-18. Pseudo-Ops and CMPSD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-161

Table 3-19. Pseudo-Ops and CMPSS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-166

Table 3-20. Information Returned by CPUID Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-182

Table 3-21. Highest CPUID Source Operand for Intel 64 and IA-32 Processors . . . . . . . . . . . . 3-191

Table 3-22. Processor Type Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-192

Table 3-23. Feature Information Returned in the ECX Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-195

Table 3-24. More on Feature Information Returned in the EDX Register . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-198

CONTENTS

xviii

Vol. 2A

PAGE

Table 3-25. Encoding of CPUID Leaf 2 Descriptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-201

Table 3-26. Processor Brand String Returned with Pentium 4 Processor. . . . . . . . . . . . . . . . . .3-208

Table 3-27. Mapping of Brand Indices; and

Intel 64 and IA-32 Processor Brand Strings3-210

Table 3-28. DIV Action . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-294

Table 3-29. Results Obtained from F2XM1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-325

Table 3-30. Results Obtained from FABS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-327

Table 3-31. FADD/FADDP/FIADD Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-330

Table 3-32. FBSTP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-335

Table 3-33. FCHS Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-338

Table 3-34. FCOM/FCOMP/FCOMPP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-344

Table 3-35. FCOMI/FCOMIP/ FUCOMI/FUCOMIP Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-348

Table 3-36. FCOS Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-351

Table 3-37. FDIV/FDIVP/FIDIV Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-356

Table 3-38. FDIVR/FDIVRP/FIDIVR Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-360

Table 3-39. FICOM/FICOMP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-364

Table 3-40. FIST/FISTP Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-373

Table 3-41. FISTTP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-377

Table 3-42. FMUL/FMULP/FIMUL Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-391

Table 3-43. FPATAN Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-396

Table 3-44. FPREM Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-398

Table 3-45. FPREM1 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-401

Table 3-46. FPTAN Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-404

Table 3-47. FSCALE Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-416

Table 3-48. FSIN Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-418

Table 3-49. FSINCOS Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-420

Table 3-50. FSQRT Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-423

Table 3-51. FSUB/FSUBP/FISUB Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-438

Table 3-52. FSUBR/FSUBRP/FISUBR Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-442

Table 3-53. FTST Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-445

Table 3-54. FUCOM/FUCOMP/FUCOMPP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-447

Table 3-55. FXAM Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-450

Table 3-56. Non-64-bit-Mode Layout of FXSAVE and FXRSTOR

Memory Region3-457

Table 3-57. Field Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-459

Table 3-58. Recreating FSAVE Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-461

Table 3-59. Layout of the 64-bit-mode FXSAVE Map

with Promoted OperandSize3-462

Table 3-60. Layout of the 64-bit-mode FXSAVE Map with

Default OperandSize3-463

Table 3-61. FYL2X Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-470

Table 3-62. FYL2XP1 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-472

Table 3-63. IDIV Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-493

Table 3-64. Decision Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-514

Table 3-65. Segment and Gate Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-563

Table 3-66. Non-64-bit Mode LEA Operation with Address and Operand Size Attributes . . .3-577

Table 3-67. 64-bit Mode LEA Operation with Address and Operand Size Attributes. . . . . . . .3-578

Vol. 2A xix

CONTENTS

PAGE

Table 3-68. Segment and Gate Descriptor Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-601

Table 3-69. MUL Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-747

Table 3-70. MWAIT Extension Register (ECX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-763

Table 3-71. MWAIT Hints Register (EAX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-764

Table 4-1. Recommended Multi-Byte Sequence of NOP Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

Table 4-2. Valid General and Special Purpose Performance Counter Index Range for RDPMC . 4-

325

Table 4-3. Repeat Prefixes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-336

Table 4-4. Rounding Modes and Encoding of Rounding Control (RC) Field . . . . . . . . . . . . . . . . 4-350

Table 4-5. Decision Table for STI Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-431

Table 4-6. SWAPGS Operation Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-457

Table 4-7. MSRs Used By the SYSENTER and SYSEXIT Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-461

Table 4-8. General Layout of XSAVE/XRSTOR Save Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-519

Table 4-9. XSAVE.HEADER Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-520

Table 4-10. Processor Supplied Init Values XRSTOR May Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-520

Table 4-11. Reserved Bit Checking and XRSTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-521

Table 4-12. XSAVE Save Area Layout for x87 FPU and SSE State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-525

Table 5-1. VM-Instruction Error Numbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-34

Table 6-1. Layout of IA32_FEATURE_CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2

Table 6-2. GETSEC Leaf Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3

Table 6-3. Getsec Capability Result Encoding (EBX = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-9

Table 6-4. Register State Initialization after GETSEC[ENTERACCS] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-15

Table 6-5. IA32_MISC_ENALBES MSR Initialization by ENTERACCS and SENTER . . . . . . . . . . .6-17

Table 6-6. Register State Initialization after GETSEC[SENTER] and GETSEC[WAKEUP] . . . . .6-31

Table 6-7. SMX Reporting Parameters Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-43

Table 6-8. External Memory Types Using Parameter 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-45

Table 6-9. Default Parameter Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-46

Table 6-10. Supported Actions for GETSEC[SMCTRL(0)] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-49

Table 6-11. RLP MVMM JOIN Data Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-51

Table A-1. Superscripts Utilized in Opcode Tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-7

Table A-2. One-byte Opcode Map: (00H — F7H) * . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-10

Table A-3. Two-byte Opcode Map: 00H — 77H (First Byte is 0FH) *. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-12

Table A-4. Three-byte Opcode Map: 00H — F7H (First Two Bytes are 0F 38H) *. . . . . . . . . . .A-16

Table A-5. Three-byte Opcode Map: 00H — F7H (First two bytes are 0F 3AH) * . . . . . . . . . . .A-18

Table A-6. Opcode Extensions for One- and Two-byte Opcodes by Group Number * . . . . . . .A-21

Table A-7. D8 Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-24

Table A-8. D8 Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-24

Table A-9. D9 Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-25

Table A-10. D9 Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-25

Table A-11. DA Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-26

Table A-12. DA Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-26

Table A-13. DB Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-27

Table A-14. DB Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-27

Table A-15. DC Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH *. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-28

Table A-16. DC Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-28

Table A-17. DD Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-29

Table A-18. DD Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . .A-29

CONTENTS

Vol. 2A

PAGE

Table A-19. DE Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-30

Table A-20. DE Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH *. . . . . . . . . . . . . . . . . . A-30

Table A-21. DF Opcode Map When ModR/M Byte is Within 00H to BFH * . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-31

Table A-22. DF Opcode Map When ModR/M Byte is Outside 00H to BFH *. . . . . . . . . . . . . . . . . . A-31

Table B-1. Special Fields Within Instruction Encodings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-3

Table B-2. Encoding of reg Field When w Field is Not Present in Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . B-3

Table B-4. Encoding of reg Field When w Field is Not Present in Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . B-4

Table B-3. Encoding of reg Field When w Field is Present in Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-4

Table B-5. Encoding of reg Field When w Field is Present in Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-5

Table B-6. Encoding of Operand Size (w) Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-5

Table B-7. Encoding of Sign-Extend (s) Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-6

Table B-8. Encoding of the Segment Register (sreg) Field. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-6

Table B-9. Encoding of Special-Purpose Register (eee) Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-7

Table B-11. Encoding of Operation Direction (d) Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-8

Table B-10. Encoding of Conditional Test (tttn) Field. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-8

Table B-12. Notes on Instruction Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-9

Table B-13. General Purpose Instruction Formats and Encodings

for Non-64-Bit ModesB-9

Table B-14. Special Symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-24

Table B-15. General Purpose Instruction Formats and Encodings

for 64-Bit ModeB-24

Table B-16. Pentium Processor Family Instruction Formats and Encodings,

Non-64-Bit ModesB-53

Table B-17. Pentium Processor Family Instruction Formats and Encodings, 64-Bit Mode . . . . B-54

Table B-18. Encoding of Granularity of Data Field (gg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-55

Table B-19. MMX Instruction Formats and Encodings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-55

Table B-20. Formats and Encodings of XSAVE/XRSTOR/XGETBV/XSETBV Instructions . . . . . B-59

Table B-21. Formats and Encodings of P6 Family Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-59

Table B-22. Formats and Encodings of SSE Floating-Point Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-61

Table B-23. Formats and Encodings of SSE Integer Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-67

Table B-24. Format and Encoding of SSE Cacheability & Memory Ordering Instructions . . . . . B-68

Table B-25. Encoding of Granularity of Data Field (gg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-69

Table B-26. Formats and Encodings of SSE2 Floating-Point Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-70

Table B-27. Formats and Encodings of SSE2 Integer Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-78

Table B-28. Format and Encoding of SSE2 Cacheability Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-85

Table B-29. Formats and Encodings of SSE3 Floating-Point Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-86

Table B-30. Formats and Encodings for SSE3 Event Management Instructions . . . . . . . . . . . . . B-87

Table B-31. Formats and Encodings for SSE3 Integer and Move Instructions . . . . . . . . . . . . . . . B-87

Table B-32. Formats and Encodings for SSSE3 Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-88

Table B-33. Special Case Instructions Promoted Using REX.W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-92

Table B-34. Encodings of SSE4.1 instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-96

Table B-35. Encodings of SSE4.2 instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .B-104

Table B-36. General Floating-Point Instruction Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .B-106

Table B-37. Floating-Point Instruction Formats and Encodings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-107

Table B-38. Encodings for VMX Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .B-112

Table B-39. Encodings for SMX Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-114

Table C-1. Simple Intrinsics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .C-3

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