为什么x86 nopl指令要带操作数？[副本]

Question

为什么x86中的nopl指令采用操作数？不就是什么都不做吗？

nopl   0x0(%rax)

Answer 1

许多处理器的二进制指令集有多种方式来表示功能相同的指令。例如，原始ARM指令集包括使用b< 形式的任何值加载R0的指令，其中 b是从0到255的值， n是从0到24的偶数。如果要用值256加载R0，可以加载用 1<<8加载它的指令，也可以使用 4<<6、 16<<4或 64<<2的指令。加载这些不同值的指令都具有不同的二进制编码，尽管所有四条指令都具有相同的效果。

一些编译器的汇编器会尽力提供一种方法来请求一段代码应该使用哪些看似相同的指令。虽然这通常不重要，但有时可能希望避免在一段代码中使用某些字节值，或者有时对一段代码中的某些字节的修改应该具有特定的效果。例如，aformentioned ARM指令中的8位用于指定b的值。如果代码要用值12覆盖上述指令之一的b部分，则加载到R0中的值将取决于使用了原始四条指令中的哪一条；它可以是0x0C00、0x0300、0x00C0或0x0030。

尽管8x86的汇编程序通常不能显式区分所有可能的指令编码，但在某些情况下，能够指定指令中应该包括哪些字节值可能会有所帮助。例如，处理异常的一种方法是在异常发生时进行例行检查，检查返回地址上的指令是否是某种特定形式的NOP，如果是，则将其操作数解释为保存异常相关信息的数据结构的地址。实际上，大多数支持异常的8x86语言使用其他方法来处理异常，但是前面提到的方法会使正常函数返回的速度减慢到获取和执行长NOP所需的时间，但是能够相对有效地处理异常退出（大多数语言使用较慢的方法来处理中断，以避免在无异常情况下执行NOP的成本，但其他语言可以选择不同的方法）。