assembly - 为什么代码应该与x86上的偶数地址边界对齐？

Question

我正在研究Kip Irvine的“x86处理器的汇编语言，第六版” ，非常喜欢它。

我刚刚在以下段落中了解了NOP助记符:

"It [NOP] is sometimes used by compilers and assemblers to align code to 
 even-address boundaries."

给出的示例是:

00000000   66 8B C3   mov ax, bx
00000003   90         nop
00000004   8B D1      mov edx, ecx

该书随后指出:

"x86 processors are designed to load code and data more quickly from even 
 doubleword addresses."

我的问题是:是这样的原因是因为对于本书所指的x86处理器(32位)，CPU的字长为32位，因此它可以将带有NOP的指令提取为一个指令并进行处理。走 ？如果是这种情况，我假设一个字大小为四字的64位处理器将使用假设的5个字节的代码加上nop？

最后，在编写代码之后，我是否应该仔细检查并与NOP正确对齐以对其进行优化，还是应该由编译器(在我的情况下为MASM)为我执行此操作，如文本所示？

谢谢，

史考特

Answer 1

在字(对于8086)或DWORD(80386及更高版本)边界上执行的代码执行速度更快，因为处理器会提取整个(D)字。因此，如果您的指令未对齐，则加载时会出现停顿。

但是，您无法对每条指令进行双字对齐。好吧，我想您可以，但是那样您将浪费空间，处理器将不得不执行NOP指令，这将失去对齐指令的任何性能优势。

在实践中，仅在指令是分支指令的目标时，在dword(或任何其他)边界上对齐代码才有帮助，并且编译器通常会对齐函数的第一条指令，但不会对齐也可以通过以下方式达到的分支目标:掉下去。例如:

MyFunction:
    cmp ax, bx
    jnz NotEqual
    ; ... some code here
NotEqual:
    ; ... more stuff here

生成此代码的编译器通常会对齐MyFunction，因为它是一个分支目标(已通过call到达)，但它不会对齐NotEqual，因为这样做会插入NOP指令，该指令在掉入时必须执行。这增加了代码大小，并降低了穿透速度。

我建议如果您只是在学习汇编语言，则不要担心像这样的事情通常会给您带来微不足道的性能提升。只需编写代码以使一切正常。它们起作用后，您可以对其进行概要分析，如果在查看概要文件数据后认为有必要，可以调整功能。

汇编程序通常不会自动为您完成此操作。