汇编转换到机器码的时候，寄存器占几个字节？
在汇编语言转换为机器码的过程中，寄存器本身占用的字节数并不是一个固定值，而是取决于目标CPU架构以及寄存器的大小。 机器码是通过一系列的二进制指令来描述CPU操作的，而寄存器是CPU内部用于临时存储数据和指令地址的小型高速存储单元。
我们可以这样理解：汇编语言中的指令会引用到具体的寄存器，比如 `MOV AX, BX` 这条指令。当汇编器将这条汇编指令翻译成机器码时，它需要找到一种方式来编码“寄存器AX”和“寄存器BX”这两个信息。
那么，这些“寄存器信息”是如何体现在机器码中的呢？
核心在于指令编码的特定字段：
操作数指示符 (Operand Specifier): 大部分机器指令的编码中，会有一部分字段专门用来指明操作数是谁。这个操作数可以是内存地址、立即数，或者就是寄存器。
寄存器编码 (Register Encoding): 为了节省指令长度，寄存器通常会用一个简短的二进制代码来表示。这个代码的长度决定了它会占用几个比特（也就是字节的一部分）。
举个例子来细化：
我们以一个常见的x86架构（比如Intel的Pentium系列或AMD的Athlon系列）为例。
1. 寄存器大小： 在x86架构中，我们有各种大小的寄存器：
8位寄存器: 如 `AL`, `BL`, `CL`, `DL` 等，它们的大小是1个字节。
16位寄存器: 如 `AX`, `BX`, `CX`, `DX` 等，它们的大小是2个字节。
32位寄存器: 如 `EAX`, `EBX`, `ECX`, `EDX` 等，它们的大小是4个字节。
64位寄存器: 如 `RAX`, `RBX`, `RCX`, `RDX` 等（在x8664架构中），它们的大小是8个字节。
2. 指令编码中的表现：
当汇编器看到像 `MOV EAX, EBX` 这样的指令时，它会查找对应的机器码格式。这个格式通常会包含：
操作码 (Opcode): 表示“移动”这个操作。
寄存器编码字段: 这就是关键所在。CPU设计师会为每个可用的寄存器分配一个唯一的短二进制编码。
例如 (简化模型):
假设 `EAX` 被编码为 `000` (3位), `EBX` 被编码为 `011` (3位)。
那么，`MOV EAX, EBX` 的机器码可能就会是这样的结构（只是示意，实际编码更复杂）：
`[操作码] [寄存器编码1] [寄存器编码2]`
如果操作码是 `100010` (6位), 那么整条指令的机器码可能是：
`100010 000 011`
在这个例子中，用于指示寄存器的那部分字段，总共占用了6个比特（0.75字节）。 之所以说“部分字段”而不是“寄存器本身”，是因为机器码编码的是指令，指令的一部分用来指定使用哪个寄存器。
但是，要注意，寄存器本身在CPU内部是物理存在的，比如一个32位的寄存器就是由32个触发器构成的，占用的物理空间是4个字节。 机器码的编码只是一个“指针”或者“标识符”，告诉CPU要去使用那个物理上占4个字节的EAX寄存器。
更具体的说：
ModR/M 字节: 在x86指令集中，经常会用到一个叫做 `ModR/M` 的字节。这个字节（8位）本身就包含了指示操作数是寄存器还是内存，以及具体是哪个寄存器或如何访问内存的字段。 `ModR/M` 字节通常会分成几个小字段：
Mod 字段 (2位): 指示操作数是寄存器到寄存器，还是寄存器到内存等模式。
Reg 字段 (3位): 通常用来指定第一个操作数（源操作数或目标操作数）。
R/M 字段 (3位): 通常用来指定第二个操作数（目标操作数或源操作数），或者当 `Mod` 字段指示是内存访问时，用来指定基址寄存器或变址寄存器。
SIB 字节 (ScaleIndexBase): 有时为了更复杂的内存寻址，还会用到 SIB 字节。它同样包含字段用来指定索引寄存器、基址寄存器和比例因子。
那么，寄存器占几个字节？
从物理存储的角度来看： 如果一个寄存器是32位的，它就占用了4个字节的CPU内部存储空间。如果是64位的，就占用了8个字节。
从机器码指令编码的角度来看： 用于指代一个32位寄存器（如EAX）的二进制编码，可能只需要3个比特（在ModR/M字段中），这不到一个字节。 对于一个64位寄存器，编码可能需要多一些比特，但仍然会比寄存器本身的物理大小要小得多。
因此，问题的关键在于区分：
寄存器的物理大小 (CPU内部存储单位)
用于编码寄存器的机器码字段的大小 (指令的组成部分)
汇编器在生成机器码时，是将汇编语言中的寄存器符号（如AX、EAX）替换成CPU指令格式中预留的用于表示寄存器的二进制编码。 这些编码本身通常只占用几个比特，远小于寄存器本身的字节数。
总结一下，可以这样说：
汇编转换成机器码时，用于标识寄存器的指令编码字段通常只占用几个比特（例如，在x86架构的ModR/M字节中，指示寄存器的字段可能占用3比特）。 然而，这个编码指向的是CPU内部一个物理上占据一定字节的存储单元，这个单元的大小取决于CPU架构和寄存器本身的宽度（例如，一个32位寄存器占4个字节，一个64位寄存器占8个字节）。 所以，我们说寄存器本身占几个字节，指的是其在CPU内部的物理存储大小，而机器码中用于引用它的部分，占用的字节数则是指令编码设计决定的，通常远小于其物理大小。
我们可以这样理解：汇编语言中的指令会引用到具体的寄存器，比如 `MOV AX, BX` 这条指令。当汇编器将这条汇编指令翻译成机器码时，它需要找到一种方式来编码“寄存器AX”和“寄存器BX”这两个信息。
那么，这些“寄存器信息”是如何体现在机器码中的呢？
核心在于指令编码的特定字段：
操作数指示符 (Operand Specifier): 大部分机器指令的编码中，会有一部分字段专门用来指明操作数是谁。这个操作数可以是内存地址、立即数，或者就是寄存器。
寄存器编码 (Register Encoding): 为了节省指令长度，寄存器通常会用一个简短的二进制代码来表示。这个代码的长度决定了它会占用几个比特（也就是字节的一部分）。
举个例子来细化：
我们以一个常见的x86架构（比如Intel的Pentium系列或AMD的Athlon系列）为例。
1. 寄存器大小： 在x86架构中，我们有各种大小的寄存器：
8位寄存器: 如 `AL`, `BL`, `CL`, `DL` 等，它们的大小是1个字节。
16位寄存器: 如 `AX`, `BX`, `CX`, `DX` 等，它们的大小是2个字节。
32位寄存器: 如 `EAX`, `EBX`, `ECX`, `EDX` 等，它们的大小是4个字节。
64位寄存器: 如 `RAX`, `RBX`, `RCX`, `RDX` 等（在x8664架构中），它们的大小是8个字节。
2. 指令编码中的表现：
当汇编器看到像 `MOV EAX, EBX` 这样的指令时，它会查找对应的机器码格式。这个格式通常会包含：
操作码 (Opcode): 表示“移动”这个操作。
寄存器编码字段: 这就是关键所在。CPU设计师会为每个可用的寄存器分配一个唯一的短二进制编码。
例如 (简化模型):
假设 `EAX` 被编码为 `000` (3位), `EBX` 被编码为 `011` (3位)。
那么，`MOV EAX, EBX` 的机器码可能就会是这样的结构（只是示意，实际编码更复杂）：
`[操作码] [寄存器编码1] [寄存器编码2]`
如果操作码是 `100010` (6位), 那么整条指令的机器码可能是：
`100010 000 011`
在这个例子中，用于指示寄存器的那部分字段，总共占用了6个比特（0.75字节）。 之所以说“部分字段”而不是“寄存器本身”，是因为机器码编码的是指令，指令的一部分用来指定使用哪个寄存器。
但是，要注意，寄存器本身在CPU内部是物理存在的，比如一个32位的寄存器就是由32个触发器构成的，占用的物理空间是4个字节。 机器码的编码只是一个“指针”或者“标识符”，告诉CPU要去使用那个物理上占4个字节的EAX寄存器。
更具体的说：
ModR/M 字节: 在x86指令集中，经常会用到一个叫做 `ModR/M` 的字节。这个字节（8位）本身就包含了指示操作数是寄存器还是内存，以及具体是哪个寄存器或如何访问内存的字段。 `ModR/M` 字节通常会分成几个小字段：
Mod 字段 (2位): 指示操作数是寄存器到寄存器，还是寄存器到内存等模式。
Reg 字段 (3位): 通常用来指定第一个操作数（源操作数或目标操作数）。
R/M 字段 (3位): 通常用来指定第二个操作数（目标操作数或源操作数），或者当 `Mod` 字段指示是内存访问时，用来指定基址寄存器或变址寄存器。
SIB 字节 (ScaleIndexBase): 有时为了更复杂的内存寻址，还会用到 SIB 字节。它同样包含字段用来指定索引寄存器、基址寄存器和比例因子。
那么，寄存器占几个字节？
从物理存储的角度来看： 如果一个寄存器是32位的，它就占用了4个字节的CPU内部存储空间。如果是64位的，就占用了8个字节。
从机器码指令编码的角度来看： 用于指代一个32位寄存器（如EAX）的二进制编码，可能只需要3个比特（在ModR/M字段中），这不到一个字节。 对于一个64位寄存器，编码可能需要多一些比特，但仍然会比寄存器本身的物理大小要小得多。
因此，问题的关键在于区分：
寄存器的物理大小 (CPU内部存储单位)
用于编码寄存器的机器码字段的大小 (指令的组成部分)
汇编器在生成机器码时，是将汇编语言中的寄存器符号（如AX、EAX）替换成CPU指令格式中预留的用于表示寄存器的二进制编码。 这些编码本身通常只占用几个比特，远小于寄存器本身的字节数。
总结一下，可以这样说：
汇编转换成机器码时，用于标识寄存器的指令编码字段通常只占用几个比特（例如，在x86架构的ModR/M字节中，指示寄存器的字段可能占用3比特）。 然而，这个编码指向的是CPU内部一个物理上占据一定字节的存储单元，这个单元的大小取决于CPU架构和寄存器本身的宽度（例如，一个32位寄存器占4个字节，一个64位寄存器占8个字节）。 所以，我们说寄存器本身占几个字节，指的是其在CPU内部的物理存储大小，而机器码中用于引用它的部分，占用的字节数则是指令编码设计决定的，通常远小于其物理大小。
网友意见
我发现了，写评论里是没人看的，那我就单独开一个答案：
以下仅限于x86架构（含64位）
通用寄存器（AX,CX,BX,DX,SP,BP,SI,DI）占3个bit，一共只有8个，通过段选择描述符里D位来确定是32位还是16位寄存器。
如果指令中包含w位，那么w位用于指定是CS.D里指定的位数（w==1），还是是8位寄存器（w==0）
66前缀用于指定是不是16位。
REX前缀里b位和r位（源寄存器、目的寄存器）用于控制扩展64位专有的寄存器（r8~r15）
所以，16/32位模式下，决定用哪个通用寄存器的是3bit（寄存器选择）+1（指令中的w位）+1（CS.D）
64位模式下，要另外算上REX前缀里的两位，和66前缀（可选）。
那么不计66前缀的情况下，需要6个bit表示一个寄存器，一共能表达64种寄存器。
对于一个x86的通用寄存器，一共有4个（不含AH/BH/CH/DH），8个通用寄存器一共有32种组合，因为有AH/BH/CH/DH的存在，所以一共是36个通用寄存器，但这四个特殊的寄存器无法在REX前缀下使用。
以上只通用寄存器。
段寄存器要看具体情况，在不支持FS/GS的场景里，占2bit，支持FS/GS的场景里，占3bit，因为编码的问题，段寄存器不能直接用立即数赋值。
其它寄存器见下表：
所以，一般来说，x86里明确指示寄存器的ID的编码，通常只有3个bit，其余都靠其它位置的标志位来控制。
因为寄存器ID只有3个bit，但寄存器的数量很多，所以汇编语言的翻译器要求汇编代码必须指定当前的默认操作数的位数。在Linux汇编里看到的就是类似code32 code64这些，这些东西会直接影响寄存器的编码方式。
另外，Intel手册里关于指令编码，只看第二卷的开头两章和结尾部分就可以了，大概只有300-400页的样子，很少，第二卷的全书有几千页，大部分都是讲指令细节的，如果不是专门搞这个的，没必要全看完。
补一张全图：
具体到指令的整体长度，x86指令构成如下：
legacy prefix+REX prefix+1~3B OpCode+ModRM/SIB+1/2/4B Addr + 1/2/4 Imm
其中legacy prefix包括前面说的66前缀，还有rep，段选择子，lock前缀等。
REX前缀目前只有1字节，在64位下使用。
opcode就是真正的指令，需要注意的是，有些寄存器编码是在opcode里进行的。
ModRM/SIB用于决定指令的操作对象是寄存器还是立即数还是内存地址。
最后两部分就是地址和立即数。
对于题主的问题，xorl和xorq分别是32位和64位指令，64位指令需要REX前缀，所以多一个字节。
MOV的问题，因为MOV有多种编码方式，所以需要看具体的二进制代码才能判断汇编器用了哪种方式编码，特别说明的是64位寄存器不一定需要完整的64位立即数。
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