Performance 填充指令有什么真正的好处吗

我知道现在英特尔和AMD处理器主要以其本机字长64位获取指令，于是我问了我弟弟这件事，他说为了让处理器更高效地运行，如果下一条指令的字节长度超过4或8个字节，一些汇编程序员会使用NOP将其指令填充到32位：

xor ax, ax ; 2 bytes
nop ; 1
nop ; 1

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这样做有什么好处吗？

在您的示例中没有理由使用nop指令。通常，指令对齐的唯一用途是最大化在控制流分支的目标（例如函数调用）获取的指令数。现代x86获取和解码单元针对x86编码的可变长度特性进行了优化。像这样的填充只会减慢速度

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扫描“英特尔第4卷优化手册”（可能已过期几年）没有提供任何填充指令的理由。

在您的示例中，没有理由使用nop指令。通常，指令对齐的唯一用途是最大化在控制流分支的目标（例如函数调用）获取的指令数。现代x86获取和解码单元针对x86编码的可变长度特性进行了优化。像这样的填充只会减慢速度

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扫描可能已过期几年的《英特尔第4卷优化手册》并没有提供任何填充指令的理由。

是的，它可以显著提高AMD推土机和英特尔Atom的性能，并在较小程度上提高英特尔Core 2&Nehalem的性能。对于推土铲和核心2，在16字节边界上对齐，对于Atom，在8字节边界上对齐。然而，最好使用附加前缀或更长的指令形式，而不是NOP。请注意，仅当需要一半以上的峰值IPC时，对齐指令才有意义。

是的，它可以显著提高AMD推土机和Intel Atom的性能，并在较小程度上提高Intel Core 2&Nehalem的性能。对于推土铲和核心2，在16字节边界上对齐，对于Atom，在8字节边界上对齐。然而，最好使用附加前缀或更长的指令形式，而不是NOP。请注意，只有在386处理器上需要一半以上的峰值IPC时，对齐指令才有意义。

？大概今天可疑。这些天的获取大小是16或32字节。在某些情况下，填充有一些好处，与此最相关的情况是，当Core2上的16字节块中有7条指令时，预编码器将在下一个周期中保留第7条指令，并且在下一个周期中只预编码一条指令。在这种情况下，用nops填充是没有帮助的，你应该用前缀填充。我不记得我们在386上做过什么。我记不起预回迁队列有多大，但就是记不起曾经有过填充有什么帮助的情况。在386处理器上？大概今天可疑。这些天的获取大小是16或32字节。在某些情况下，填充有一些好处，与此最相关的情况是，当Core2上的16字节块中有7条指令时，预编码器将在下一个周期中保留第7条指令，并且在下一个周期中只预编码一条指令。在这种情况下，用nops填充是没有帮助的，你应该用前缀填充。我不记得我们在386上做过什么。不记得预回迁队列有多大，只是不记得曾经有过填充有什么帮助的情况。你是说除了控制流更改的目标之外，对齐很重要？OP的示例是针对直通代码的。是的，例如，这里摘录自《英特尔优化手册》中有关原子优化的内容：指令长度和对齐方式会影响解码吞吐量。前端内部的预取缓冲区施加吞吐量限制，如果在任何7周期窗口中解码的字节数超过48字节，前端将经历等待缓冲区的延迟。此外，每次指令对跨越16字节边界时，它要求前端缓冲区至少再保持一个周期。因此，跨越16字节边界的指令对齐问题非常严重。很好的发现！这篇文章是专门针对Atom的，但它是有意义的。在优化前端一节中，我看不到适用于英特尔其他内核的如此有力的陈述。查看Agner Fog的微体系结构描述，了解其他微体系结构的详细信息。你是说除了控制流更改的目标之外，对齐更重要？OP的示例是针对直通代码的。是的，例如，这里摘录自《英特尔优化手册》中有关原子优化的内容：指令长度和对齐方式会影响解码吞吐量。前端内部的预取缓冲区施加吞吐量限制，如果在任何7周期窗口中解码的字节数超过48字节，前端将经历等待延迟

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作为缓冲。此外，每次指令对跨越16字节边界时，它要求前端缓冲区至少再保持一个周期。因此，跨越16字节边界的指令对齐问题非常严重。很好的发现！这篇文章是专门针对Atom的，但它是有意义的。在优化前端一节中，我没有看到像英特尔其他内核那样有力的陈述。请查看Agner Fog的微体系结构描述，了解其他微体系结构的详细信息。