Как процессор знает сколько байт занимает команда машинного кода?

Question

[Даниил]

Некоторые команд могут 1 байт занимать другие больше, как машина определяет сколько байт нужно считать, и раcдекодить.
В ассемблере есть номера строк, и команда на строке, а что это в Машином коде, их же там нету, тогда как процессор знает сколько их просчитать. Может часть первых битов определяет сколько байтов нужно посчитать.

90                                                NOP           ;;//  почему  процессор к примеру 90 D9 05 B0
D9 05 B0 08 1E 01                      dword ptr ds:[11E08B0h]  
011E0879 DD 5D BC                   qword ptr [ebp-44h]  
 011E087C 8B 05 44 23 D0 03    mov         eax,dword ptr ds:[3D02344h] //  Console.WriteLine("SSS "+r)

Comments

[Василий Дёмин]

Как процессор распознает длину команды?

Answer 1

[none7]

Инструкции x86 разбросаны довольно хаотично по числовому диапазону, не говоря уже про их длину, но самому процессору намного проще декодировать инструкции, чем программам. Он просто имеет внутри дерево, если старший бит первого байта инструкции равен 0 одна ветвь, иначе другая. Так по ветвям он спускается и например доходит до инструкции 01010b (push reg) и вот он уже знает, что длина этой инструкции 5 бит + 3 бита аргументов. И может даже сразу запустить найденную инструкцию, если это какой-нибудь i286. И всё за 1 такт.

Answer 2

[pfg21]

первое машинное слово команды попадает в декодер команд, и уже декодер команд распознает, что делать с остальными словами.
в современом многостадийном декодере это происходит задолго до ее выполнения. поэтому задержек нет.

Comments

[Даниил]

а не подскажите как происходят операции в 32 битных системах с double long? Как они по шине данных пролезают. особенно такие как деление, где нужно все 64 бита знать.
Нужно же разбивать число на части, и в 2-3 операции по факту произвести
Да и разбивать double не получится, там же мантиса больше 32 байт.

[pfg21]

Даниил, для шины данных "всё есть поток бит"
на составляющие этот поток делит уже декодер команд, распихивая поток по регистрам, соответственно заложенной программе (не той программе что пишет програмист, а той программе которая вшита в проц).

Answer 3

[freeExec]

Нет никакого лёгкого метода определить, считай что чистый хардкод длинны команды.
Вот видит он 8B 05, значит дальше идёт адрес.

Comments

[Даниил]

правильно ли я понимаю, что первые 3-4 бита

8B

это число байтов команды? просто сколько смотрю архитектуры разные схемы нигде не находил такого?
везде структура команды примерно такая [opcode r1 r2 r3 instruction]

[freeExec]

Даниил, Неправильно

[Даниил]

freeExec, дали бы хотя бы ссылку, а как правильно

[15432]

Даниил, в начале 1 или 2 байта кода операции (опкод), по которым процессор определяет что это за команда и сколько ещё считывать дальше аргументов
www.c-jump.com/CIS77/CPU/x86/X77_0040_opcode_sizes.htm
напрямую длина никак не закодирована в самой команде х86, но так делается в некоторых других процессорных архитектурах