大多數(shù)CPU指令集設(shè)計(jì)中會有空指令實(shí)現(xiàn)：

例如：

• x86的空指令是nop，對應(yīng)的機(jī)器指令是0x90，它等價(jià)于xchge ax,ax 指令；

• MIPS的空指令nop對應(yīng)的機(jī)器碼是0x0000 0000（32位全零），它等價(jià)于將R0（0值）左移0位；

• ARM32的空指令nop對應(yīng)機(jī)器碼是0x00 00 A0 E1?，ARM64將NOP改為偽指令了，對應(yīng)的機(jī)器碼是0xE0 03 00 AA，等價(jià)于MOV X0,X0，或者0x00 00 00 91，等價(jià)于?ADD X0, X0, #1

不管是哪種空指令，本質(zhì)都是CPU做了個(gè)沒有意義的動(dòng)作，做完后不改變CPU所有寄存器的內(nèi)容，只是白白占用了指令執(zhí)行周期。

那空指令的作用是什么？

?編譯器可以利用加nop指令來解決流水線沖突問題：

解決流水線沖突，也可以像大多數(shù)教材里說的，使流水線暫?；蚣託馀?。

Nop和氣泡的區(qū)別：加nop指令是在編譯環(huán)節(jié)由編譯器做的事情，nop是一條完整的指令，必須從取指階段開始。加氣泡bubble一般都是在某條指令取指令以后發(fā)現(xiàn)沖突時(shí)，由處理器判斷，當(dāng)前已經(jīng)取指的指令如果進(jìn)行到執(zhí)行階段，就會產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果，因此會讓這條錯(cuò)誤的指令在bubble之后的各個(gè)階段都執(zhí)行相當(dāng)于nop的操作，不改變寄存器狀態(tài)。這樣就相當(dāng)于取消了這條錯(cuò)誤指令。

關(guān)于流水線加氣泡和暫停的區(qū)別：

https://blog.csdn.net/zhousiyuan0515/article/details/126910056

暫停是避免冒險(xiǎn)的一種常用手段，暫停時(shí)，處理器會停止流水線中一條或多條指令，直到冒險(xiǎn)條件不再滿足，讓一條指令停在譯碼階段直到產(chǎn)生它的源操作數(shù)的指令通過了寫回階段，因此，其后的指令也應(yīng)該暫停在取指階段，直到暫停結(jié)束。

我們使用插入氣泡來實(shí)現(xiàn)暫停（暫停和氣泡不是一個(gè)東西，氣泡是把流水線寄存器清空，而暫停時(shí)維持流水線寄存器的狀態(tài)，我們只是說插入氣泡來實(shí)現(xiàn)暫停，并沒有說暫停和氣泡是一個(gè)東西），暫停不會改變?nèi)魏螤顟B(tài)，而只會阻止被暫停的指令流水進(jìn)入下一個(gè)階段。因此我們查看上文討論過的程序發(fā)現(xiàn)，我們需要產(chǎn)生三條nop指令，雖然實(shí)現(xiàn)起來非常容易，但是帶來的副作用就是我們暫停了三個(gè)周期，這是很大的代價(jià)。