ModR/M

片方はレジスターに固定、もう片方はレジスターまたはメモリーが選択可能で、またレジスターを使う場合はオフセットを追加することができる。

modは、次のようにr/mの用途を切り替える。

• mod=00: [レジスター+レジスター]
• mod=01: [レジスター+disp8]
• mod=10: [レジスター+disp16/32]
• mod=11: レジスター

mod=11のみ実効アドレスではなくレジスターを指定し、それ以外はレジスターとレジスターまたはディスプレースメントにより実効アドレスを指定し、そのアドレスのデータを参照する機能になる。

レジスターは3ビットで表現されるため、都合8本のレジスターが存在することになる。

レジスター長は、元々の8086では16ビットだったものの、i386以降32ビット化にともない伸びた。但し、ModR/Mの構造変更は現実的に不可能であったため、レジスターの本数は増えなかった。

レジスター数の拡張が図られたのは64ビットされてからで、REXプリフィックスを用いて不足する1ビットを補い、結果として倍の16本のレジスターを扱えるようになった。

アドレッシングの基本的な設計は、CPUが16ビット、32ビット、64ビットと進化しても、大きくは変わっていない。

いかにもCISC的な複雑なアドレッシングが特徴であり、高速化の足枷になると思われるが、それでも互換性などの維持が根底にあるためか、機能の削除などは今日まで行なわれていない。

それどころか、32ビット以降のプロテクトモードでは、16ビット時代では出来なかった殆ど全てのレジスターを使ったレジスター間接のアドレッシングに対応し、またインデックスレジスターの倍率の指定なども可能になるなど、利便性が大幅に向上した。

結果として、16ビットのリアルモードと、32ビット以降のプロテクトモードでは解釈方法が大きく違っており、また64ビット化した際にもRIP相対アドレッシングなどの追加が行なわれた。

16ビット、つまり元々の設計では、次のようなアドレッシングになる。

i386のプロテクトモードでは、次のようなアドレッシングになる。

ほぼ全てのレジスターを使ったレジスター間接アドレッシングに対応するため、16ビットにあったようなアドレッシングについてはSIBバイトを使って表現するようになった。

レジスター単独の場合、汎用レジスターの他に、MMXレジスター、XMMレジスターが指定できるが、ここでは略している。

ロングモード(64ビット)は32ビットとほぼ同様だが、RIP相対アドレッシングが追加されている。

64ビットでは、レジスター数が倍となり表現に4ビットを要するため、regフィールドおよびr/mフィールドの各4ビット目はREXプリフィックスのREX.r、REX.bで表現する。

レジスター単独の場合、汎用レジスターの他に、MMXレジスター、XMMレジスターが指定できるが、ここでは略している。

単なる[disp32]は出来なくなった。[disp]からレジスターへのロードはオペコードA1、その逆はA3にあるため、実用上の問題はない。