为什么gcc输出机器码没有nop指令答案

【问题标题】：Why does gcc output machine code have nop instructions为什么gcc输出机器码没有nop指令
【发布时间】：2011-08-19 14:22:06
【问题描述】：

每次我执行 objdump -d 时，我总是会看到带有成批 nop 指令（什么都不做的指令）的 asm 代码

以同样的程序为例：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
    printf("Hello World!\n");
    printf("cos:  %f\n", cos(1));
    return 1;
}

例如，objdump 在入口点的末尾有 2 个 nop

0000000000400450 <_start>:
400450: 31 ed                   xor    %ebp,%ebp
400452: 49 89 d1                mov    %rdx,%r9
400455: 5e                      pop    %rsi
400456: 48 89 e2                mov    %rsp,%rdx
400459: 48 83 e4 f0             and    $0xfffffffffffffff0,%rsp
40045d: 50                      push   %rax
40045e: 54                      push   %rsp
40045f: 49 c7 c0 00 06 40 00    mov    $0x400600,%r8
400466: 48 c7 c1 70 05 40 00    mov    $0x400570,%rcx
40046d: 48 c7 c7 34 05 40 00    mov    $0x400534,%rdi
400474: e8 bf ff ff ff          callq  400438 <__libc_start_main@plt>
400479: f4                      hlt    
40047a: 90                      nop
40047b: 90                      nop

这只是众多示例之一，但您明白了。为什么 C 代码是这样编译的？提前致谢。

【问题讨论】：

标签： c objdump nop

【解决方案1】：

通常这些只是用于填充，以便后续内容再次从单词或边界开始，因为访问未在单词边界上对齐的任意代码对 cpu 来说代价更高。

【讨论】：

【解决方案2】：

添加nops 以强制下一个函数与 4 字节边界对齐。（注意最后一个nop 后面的地址是40047c，可以被4整除）

【讨论】：

在 x86_64 上，我还注意到函数中间有一个 4 字节 nop（就在 call 之前）：0f 1f 40 00 nop DWORD PTR [rax+0x0] 知道这有什么好处吗？发生在-O3。
@Kerrek 如果我没记错的话，它告诉处理器清除它的缓存并用指向地址的数据重新加载它。在这种情况下，处理器将使用[rax] 处的数据擦除其缓存（我假设这是调用跳转到的地址）。这允许处理器在跳转之前开始使用正确的数据重新加载其缓存。