x86处理器增加IP寄存器的数量是多少？

Question

所有x86 cpu都有指令指针寄存器，用于保存要读取的下一条指令的偏移量（地址）。如果没有分支或跳转，那么下一条获取指令的递增（或递减）的典型量是多少？我认为这可能是32位典型指令的大小？

Answer 1

它不能简单地通过＆＃34;典型＆＃34;的大小来增加它。指导，因为没有＆＃34;通常大小的＆＃34; x86架构中的指令。 Instructions have all kinds of weird, varying sizes，以及各种可选前缀的可能性。 （虽然有一个上限：指令最多只能包含 15个字节。）

虽然许多流行的RISC处理器对指令使用固定宽度编码（Alpha，MIPS和PowerPC都有固定大小的32位指令，而Itanium有固定大小的41位指令），但Intel x86使用变量-width编码，主要是出于历史原因。这是一个非常复杂的ISA！

_{（图片取自Igor Kholodov＆＃39;讲义：http://www.c-jump.com/CIS77/CPU/x86/lecture.html）}

因此，处理器必须具有内部逻辑，该内部逻辑在指令解码过程中更新指令指针（IP）。它获取指令，对其进行解码，并通过解码指令的实际大小递增指令指针。 （也就是说，从程序员的高级角度来看。由于投机性的执行，内部事情变得更加复杂。）

由于指令解码非常复杂，因此必须投入大量的硅来实现这一目标。在低功耗Atom处理器上，大约20％的总功耗来自解码指令。但是，这种复杂性至少有一个好处：增加指令密度。可变长度指令编码意味着某些常用指令只能使用几个字节进行编码，因此在指令高速缓存中占用的空间非常小。因此，您需要经典的工程权衡，而指令解码器更大更复杂，指令缓存可以做得更小，因此更便宜。

请注意，指令指针永远不会在正常情况下递减，＆＃34;直线＆＃34;解码。与堆栈不同，指令流在内存中向上增长。只有分支才能实现减量，而您的问题明确禁止分支。但我打破规则并指出，当执行分支时（例如，通过无条件jmp，条件跳转或call） ，指令指针被显式改变以匹配分支的目标。