为什么X86中没有NAND、NOR和XNOR指令？ 它们是你可以在计算机上执行的最简单的“指令”之一（它们是我个人最先实现的指令） 执行NOT（和（x，y））将执行时间、依赖链长度和代码大小加倍 BMI1引入了“andnot”，这是一个有意义的补充，是一个独特的操作-为什么不在这个问题的标题中 您通常会阅读“它们占用宝贵的操作码空间”这几行中的答案，但接下来我会查看AVX512引入的所有kmask操作，顺便说一句，其中包括NAND和XNOR 优化编译器可以生成更好的代码 SIMD=>没有NOT指令，这就需要将执行时间、依赖链长度增加三倍（编辑：

这些指令没有您想象的那么有价值，而且一旦创建了基本ISA，架构师通常不会添加新指令，除非某些重要用例获得了巨大成功。（例如，MMX对于大多数代码来说并不是一个巨大的胜利，但对于作为早期使用案例之一的视频/音频编解码器来说却是一个巨大的加速。）

请记住，大多数代码并不是在进行无分支的比特攻击。这在8086之后的几十年里才在SIMD中变得更加普遍。我怀疑大多数程序员宁愿使用

或
，也不愿意使用
或
（8086没有空间容纳更多遵循其正常模式的标准ALU指令编码1）许多代码花费大量时间进行比较和分支，在数据结构上循环（并暂停内存），或进行“正常”数学运算。当然存在位操作代码，但许多代码并不涉及太多

保存一条或两条指令会有所帮助，但前提是你可以用这些新指令编译整个应用程序。（虽然BMI1和BMI2中的大多数实际上都是这样的，例如SHLX/SHRX用于1-uop复制和按变量移位，但Intel仍然添加了它们来修补真正糟糕的3-uop移位。）如果您针对的是特定的服务器，那么这很好（因此您可以使用
-march=native
构建），但许多x86代码都是提前编译的，以便在随机消费机器上使用。像SSE这样的扩展可以大大加快单循环的速度，因此通常可以将单个函数分派到不同版本来利用，同时保持较低的基线要求

但是，对于你建议的新添加的指令版本来说，这种方式是行不通的，所以添加它们的好处要低得多。而且它们还没有出现，因为8086是超级拥挤的

但大多数ISA都没有这些操作码，ARM没有，甚至PowerPC也没有。PowerPC选择在其32位指令字中使用编码空间来拥有大量操作码（包括整洁的东西，如
rlwinm
旋转和位范围屏蔽，以及其他位字段插入/提取到任意位置的东西）因此，这不仅仅是8086旧式处理器再次破坏x86-64的问题，更重要的是，大多数CPU架构师认为为这些处理器添加操作码是不值得的，即使在具有大量空间的RISC中也是如此

虽然MIPS有一个
或
，而不是
非
（MIPS
xori
零扩展了立即数，因此不能用于非完整寄存器。）


SIMD代码：
请注意，一旦创建了一次all-One向量，就可以在循环中重用它。大多数SIMD代码都在循环中，尽管对单个结构谨慎使用SIMD可能会很好

SIMD不仅向关键路径添加了1个周期，使NOR实现总共延迟了2个周期。在您的示例中，
pcmpeqd
脱离了关键路径，几乎所有CPU上都不依赖于旧的reg值。（不过，仍然需要SIMD执行单元来写入这些值）。它需要吞吐量，但不需要延迟。对于给定的代码块，执行时间可能取决于吞吐量或延迟。（（没那么简单）/）

顺便说一句，编译器通常对所有操作数使用
vpxor
，而不是
vpandn
；唯一的优点是使用了一个内存源操作数，在这个操作数中，您不能使用异或进行加载，而不像可选的内存操作数（src2）是一个没有反转的操作数。
dst=~src1&src2


标量码
您通常可以将代码安排为不需要反转，例如，在OR之后检查相反的标志条件。不总是这样；当然，当您执行一系列按位操作时，它可能会出现，SIMD可能更是如此

对于像SPECint这样的大多数通用工作负载来说，向BMI1或未来的扩展添加更多这样的指令所带来的实际加速可能（已经）非常小

比整数
xnor
等更有价值。可能是像
sub
这样的普通整数指令的非破坏性VEX版本，不能用LEA完成。因此许多
mov
/
sub
序列可能是
vsub
。也可能是
imul
，
或
，也可能是
和
ode>和shl
/
shr
/
sar
-立即。但如果您添加内容，最好使用nand、nor和xnor。也可以使用标量
abs
，以及
setcc r/m32
，以避免愚蠢的
xor
调零或
movzx
，您需要将布尔值化为32位整数。（当您使用时，
mov r/m32、sign\u extended\u imm8
也有助于提高代码密度，前提是您可以找到一个单字节的操作码，例如64位模式释放的操作码之一。）

有一大堆糟糕的或短视的设计决策，如果能够扭转（或者如果AVX修复了，那就更好了），例如，
cvtsi2sd xmm0，eax
合并到xmm0中，因此它具有错误的依赖性，导致GCC在xor ze上花费额外的insn
vpcmpeqd  xmm15, xmm15, xmm15
vpor      xmm0,  xmm0,  xmm1
vpandn    xmm0,  xmm0,  xmm15