Intel x86指令集详览：最新开发者手册（A-Z）

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本文档是关于Intel®64和IA-32架构的软件开发人员手册的详细指南，特别是第2卷（包括2A、2B和2C部分），其标题涵盖了指令集参考，从A到Z。该手册提供了英特尔处理器架构的深入理解，适用于那些需要评估和设计基于x86指令集的软件开发者。这份文档旨在帮助开发者编写高效能且兼容性强的代码，但需要注意的是，它并非产品许可证，而是技术文档，提供信息而非法律授权。在Intel 64和IA-32架构的软件开发人员手册中，用户可以找到以下关键知识点： 1. **指令集描述**：手册详细列出了完整的x86指令集，包括指令操作码、功能、目的和用途，以及它们在处理器执行过程中的行为。这对于理解和优化程序性能至关重要。 2. **体系结构基础**：这部分介绍了x86架构的基本原理，如寄存器布局、寻址模式、数据类型和指令流水线等，这对于新开发者来说是学习和入门的基础。 3. **性能优化指导**：手册还包含性能调优技巧，比如指令集选择、循环优化、内存管理等方面，帮助开发者充分利用硬件资源。 4. **兼容性与向下兼容性**：尽管文档针对的是Intel 64架构，但它也考虑到了IA-32架构的兼容性，确保了软件可以在不同代际的处理器上运行。 5. **注意事项与免责声明**：阅读者必须明确，这份文档提供的内容不构成对Intel产品的法律许可，也不包括任何明示或默示的质保，包括适配特定用途、产品质量或侵犯知识产权的保证。开发者应遵循Intel的销售条款和条件来使用这些产品。 6. **版本与发布日期**：本手册的最新版本发布于2011年12月，反映了当时的技术状态，可能需要结合后续的更新或补充资料来获取最新的指令集更改和优化信息。 x86指令手册是硬件开发者和系统程序员必备的参考资料，它提供了深入了解和开发针对x86架构系统的宝贵工具，但同时也强调了理解和使用时的法律责任和注意事项。

资源详情

资源推荐

CONTENTS

xvi

Vol. 2A

PAGE

A.5.2.1 Escape Opcodes with D8 as First Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-24

A.5.2.2 Escape Opcodes with D9 as First Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-25

A.5.2.3 Escape Opcodes with DA as First Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-26

A.5.2.4 Escape Opcodes with DB as First Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-27

A.5.2.5 Escape Opcodes with DC as First Byte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-28

A.5.2.6 Escape Opcodes with DD as First Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-29

A.5.2.7 Escape Opcodes with DE as First Byte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-30

A.5.2.8 Escape Opcodes with DF As First Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-31

APPENDIX B

INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS

B.1 MACHINE INSTRUCTION FORMAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-1

B.1.1 Legacy Prefixes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2

B.1.2 REX Prefixes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2

B.1.3 Opcode Fields. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2

B.1.4 Special Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2

B.1.4.1 Reg Field (reg) for Non-64-Bit Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-3

B.1.4.2 Reg Field (reg) for 64-Bit Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-4

B.1.4.3 Encoding of Operand Size (w) Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-5

B.1.4.4 Sign-Extend (s) Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-5

B.1.4.5 Segment Register (sreg) Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-6

B.1.4.6 Special-Purpose Register (eee) Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-6

B.1.4.7 Condition Test (tttn) Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-7

B.1.4.8 Direction (d) Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-8

B.1.5 Other Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-9

B.2 GENERAL-PURPOSE INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS FOR NON-64-BIT

MODES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-9

B.2.1 General Purpose Instruction Formats and Encodings for 64-Bit Mode . . . . . . . . . . . . . B-24

B.3 PENTIUM

PROCESSOR FAMILY INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS . . . . . . . . . . B-54

B.4 64-BIT MODE INSTRUCTION ENCODINGS FOR SIMD INSTRUCTION EXTENSIONS . . . . . . B-54

B.5 MMX INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-55

B.5.1 Granularity Field (gg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-55

B.5.2 MMX Technology and General-Purpose Register Fields (mmxreg and reg) . . . . . . . . . B-55

B.5.3 MMX Instruction Formats and Encodings Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-55

B.6 PROCESSOR EXTENDED STATE INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS . . . . . . . . . . . B-59

B.7 P6 FAMILY INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-59

B.8 SSE INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-60

B.9 SSE2 INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-69

B.9.1 Granularity Field (gg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-69

B.10 SSE3 FORMATS AND ENCODINGS TABLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-87

B.11 SSSE3 FORMATS AND ENCODING TABLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-89

B.12 AESNI AND PCLMULQDQ INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-93

B.13 SPECIAL ENCODINGS FOR 64-BIT MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-94

B.14 SSE4.1 FORMATS AND ENCODING TABLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-98

B.15 SSE4.2 FORMATS AND ENCODING TABLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-107

B.16 AVX FORMATS AND ENCODING TABLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-108

B.17 FLOATING-POINT INSTRUCTION FORMATS AND ENCODINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-167

Vol. 2A xvii

CONTENTS

PAGE

B.18 VMX INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-173

B.19 SMX INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-175

APPENDIX C

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

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

C.2 COMPOSITE INTRINSICS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-17

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 2-8. Instruction Encoding Format with VEX Prefix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-17

Figure 2-9. VEX bitfields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-19

Figure 3-1. Bit Offset for BIT[RAX, 21] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-14

Figure 3-2. Memory Bit Indexing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-15

Figure 3-3. ADDSUBPD—Packed Double-FP Add/Subtract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-47

Figure 3-4. ADDSUBPS—Packed Single-FP Add/Subtract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-50

Figure 3-5. Version Information Returned by CPUID in EAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-210

Figure 3-6. Feature Information Returned in the ECX Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-213

Figure 3-7. Feature Information Returned in the EDX Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-216

Figure 3-8. Determination of Support for the Processor Brand String. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-227

Figure 3-9. Algorithm for Extracting Maximum Processor Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-229

Figure 3-10. CVTDQ2PD (VEX.256 encoded version). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-241

Figure 3-11. VCVTPD2DQ (VEX.256 encoded version) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-246

Figure 3-12. VCVTPD2PS (VEX.256 encoded version). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-251

Figure 3-13. CVTPS2PD (VEX.256 encoded version) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-260

Figure 3-14. VCVTTPD2DQ (VEX.256 encoded version) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-277

Figure 3-15. HADDPD—Packed Double-FP Horizontal Add . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-475

Figure 3-16. VHADDPD operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-475

Figure 3-17. HADDPS—Packed Single-FP Horizontal Add . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-478

Figure 3-18. VHADDPS operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-478

Figure 3-19. HSUBPD—Packed Double-FP Horizontal Subtract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-484

Figure 3-20. VHSUBPD operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-484

Figure 3-21. HSUBPS—Packed Single-FP Horizontal Subtract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-487

Figure 3-22. VHSUBPS operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-487

Figure 3-23. INVPCID Descriptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-534

Figure 4-1. Operation of PCMPSTRx and PCMPESTRx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-8

Figure 4-2. MOVDDUP—Move One Double-FP and Duplicate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-65

Figure 4-3. MOVSHDUP—Move Packed Single-FP High and Duplicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-118

CONTENTS

xviii

Vol. 2A

PAGE

Figure 4-4. MOVSLDUP—Move Packed Single-FP Low and Duplicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-121

Figure 4-5. Operation of the PACKSSDW Instruction Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . .4-185

Figure 4-6. PMADDWD Execution Model Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-274

Figure 4-7. PMULHUW and PMULHW Instruction Operation Using 64-bit Operands. . . . . . . . 4-322

Figure 4-8. PMULLU Instruction Operation Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-330

Figure 4-9. PSADBW Instruction Operation Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-357

Figure 4-10. PSHUB with 64-Bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-361

Figure 4-11. PSHUFD Instruction Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-362

Figure 4-12. PSLLW, PSLLD, and PSLLQ Instruction Operation Using 64-bit Operand . . . . . . . 4-379

Figure 4-13. PSRAW and PSRAD Instruction Operation Using a 64-bit Operand . . . . . . . . . . . . 4-385

Figure 4-14. PSRLW, PSRLD, and PSRLQ Instruction Operation Using 64-bit Operand. . . . . . .4-393

Figure 4-15. PUNPCKHBW Instruction Operation Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-412

Figure 4-16. PUNPCKLBW Instruction Operation Using 64-bit Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-418

Figure 4-17. Bit Control Fields of Immediate Byte for ROUNDxx Instruction . . . . . . . . . . . . . . .4-483

Figure 4-18. SHUFPD Shuffle Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-536

Figure 4-19. SHUFPS Shuffle Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-539

Figure 4-20. UNPCKHPD Instruction High Unpack and Interleave Operation . . . . . . . . . . . . . . . .4-608

Figure 4-21. UNPCKHPS Instruction High Unpack and Interleave Operation . . . . . . . . . . . . . . . . 4-611

Figure 4-22. UNPCKLPD Instruction Low Unpack and Interleave Operation . . . . . . . . . . . . . . . . 4-614

Figure 4-23. UNPCKLPS Instruction Low Unpack and Interleave Operation. . . . . . . . . . . . . . . . .4-617

Figure 4-24. VBROADCASTSS Operation (VEX.256 encoded version) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-620

Figure 4-25. VBROADCASTSS Operation (128-bit version) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-620

Figure 4-26. VBROADCASTSD Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-621

Figure 4-27. VBROADCASTF128 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-621

Figure 4-28. VCVTPH2PS (128-bit Version) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-624

Figure 4-29. VCVTPS2PH (128-bit Version) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-627

Figure 4-30. VPERMILPD operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-641

Figure 4-31. VPERMILPD Shuffle Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-641

Figure 4-32. VPERMILPS Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-645

Figure 4-33. VPERMILPS Shuffle Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-645

Figure 4-34. VPERM2F128 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-648

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

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

Figure B-2. Hybrid Notation of VEX-Encoded Key Instruction Bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-109

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 2-8. VEX.vvvv to register name mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-22

Table 2-9. Instructions with a VEX.vvvv destination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-23

Table 2-10. VEX.m-mmmm interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-24

Vol. 2A xix

CONTENTS

PAGE

Table 2-11. VEX.L interpretation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-24

Table 2-12. VEX.pp interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-25

Table 2-13. Exception class description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27

Table 2-14. Instructions in each Exception Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-28

Table 2-15. #UD Exception and VEX.W=1 Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-29

Table 2-16. #UD Exception and VEX.L Field Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-30

Table 2-17. Type 1 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-31

Table 2-18. Type 2 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-32

Table 2-19. Type 3 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-33

Table 2-20. Type 4 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-34

Table 2-21. Type 5 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-35

Table 2-22. Type 6 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-36

Table 2-23. Type 7 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-37

Table 2-24. Type 8 Class Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-38

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

Table 3-2. Range of Bit Positions Specified by Bit Offset Operands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-15

Table 3-3. Intel 64 and IA-32 General Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-19

Table 3-4. x87 FPU Floating-Point Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21

Table 3-5. SIMD Floating-Point Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21

Table 3-6. Decision Table for CLI Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-137

Table 3-7. Comparison Predicate for CMPPD and CMPPS Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-154

Table 3-8. Pseudo-Op and CMPPD Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-155

Table 3-9. Comparison Predicate for VCMPPD and VCMPPS Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . 3-156

Table 3-10. Pseudo-Op and VCMPPD Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-158

Table 3-11. Pseudo-Ops and CMPPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-164

Table 3-12. Pseudo-Op and VCMPPS Implementation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-165

Table 3-13. Pseudo-Ops and CMPSD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-177

Table 3-14. Pseudo-Op and VCMPSD Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-178

Table 3-15. Pseudo-Ops and CMPSS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-183

Table 3-16. Pseudo-Op and VCMPSS Implementation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-184

Table 3-17. Information Returned by CPUID Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-199

Table 3-18. Highest CPUID Source Operand for Intel 64 and IA-32 Processors . . . . . . . . . . . . 3-209

Table 3-19. Processor Type Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-211

Table 3-20. Feature Information Returned in the ECX Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-214

Table 3-21. More on Feature Information Returned in the EDX Register . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-217

Table 3-22. Encoding of CPUID Leaf 2 Descriptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-220

Table 3-23. Processor Brand String Returned with Pentium 4 Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-228

Table 3-24. Mapping of Brand Indices; and Intel 64 and IA-32 Processor Brand Strings . . . . 3-230

Table 3-25. DIV Action . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-300

Table 3-26. Results Obtained from F2XM1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-325

Table 3-27. Results Obtained from FABS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-327

Table 3-28. FADD/FADDP/FIADD Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-330

Table 3-29. FBSTP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-335

Table 3-30. FCHS Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-338

Table 3-31. FCOM/FCOMP/FCOMPP Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-344

Table 3-32. FCOMI/FCOMIP/ FUCOMI/FUCOMIP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-348

Table 3-33. FCOS Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-351

CONTENTS

Vol. 2A

PAGE

Table 3-34. FDIV/FDIVP/FIDIV Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-356

Table 3-35. FDIVR/FDIVRP/FIDIVR Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-360

Table 3-36. FICOM/FICOMP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-364

Table 3-37. FIST/FISTP Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-373

Table 3-38. FISTTP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-377

Table 3-39. FMUL/FMULP/FIMUL Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-391

Table 3-40. FPATAN Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-396

Table 3-41. FPREM Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-398

Table 3-42. FPREM1 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-401

Table 3-43. FPTAN Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-404

Table 3-44. FSCALE Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-416

Table 3-45. FSIN Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-418

Table 3-46. FSINCOS Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-420

Table 3-47. FSQRT Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-423

Table 3-48. FSUB/FSUBP/FISUB Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-438

Table 3-49. FSUBR/FSUBRP/FISUBR Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-442

Table 3-50. FTST Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-445

Table 3-51. FUCOM/FUCOMP/FUCOMPP Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-447

Table 3-52. FXAM Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-450

Table 3-53. Non-64-bit-Mode Layout of FXSAVE and FXRSTOR Memory Region . . . . . . . . . . 3-458

Table 3-54. Field Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-460

Table 3-55. Recreating FSAVE Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-462

Table 3-56. Layout of the 64-bit-mode FXSAVE64 Map (requires REX.W = 1) . . . . . . . . . . . . . 3-463

Table 3-57. Layout of the 64-bit-mode FXSAVE Map (REX.W = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-464

Table 3-58. FYL2X Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-470

Table 3-59. FYL2XP1 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-472

Table 3-60. IDIV Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-491

Table 3-61. Decision Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-514

Table 3-62. Segment and Gate Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-570

Table 3-63. Non-64-bit Mode LEA Operation with Address and Operand Size Attributes . . .3-583

Table 3-64. 64-bit Mode LEA Operation with Address and Operand Size Attributes. . . . . . . .3-584

Table 3-65. Segment and Gate Descriptor Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-608

Table 4-1. Source Data Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2

Table 4-2. Aggregation Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3

Table 4-3. Aggregation Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4

Table 4-4. Polarity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

Table 4-5. Ouput Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

Table 4-6. Output Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

Table 4-7. Comparison Result for Each Element Pair BoolRes[i.j] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6

Table 4-8. Summary of Imm8 Control Byte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-7

Table 4-9. MUL Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-143

Table 4-10. MWAIT Extension Register (ECX). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-154

Table 4-11. MWAIT Hints Register (EAX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-155

Table 4-12. Recommended Multi-Byte Sequence of NOP Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-161

Table 4-13. PCLMULQDQ Quadword Selection of Immediate Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-223

Table 4-14. Pseudo-Op and PCLMULQDQ Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-224

Table 4-15. Valid General and Special Purpose Performance Counter Index Range for

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