我正在阅读 P&H 的 Computer Organization and Design 并遇到以下行：“在 x86 这样的指令集中，指令从 1 字节到 17 字节不等，流水线更具挑战性”，其中比较是在 x86 和MIPS。
更长的指令是否必须编码更多的操作？如果是这种情况，有人可以解释为什么吗？似乎这就是这里建立的联系，但似乎可以开发一条具有大立即数或偏移量的指令，该指令占用大量字节，但仅包含单个操作。如果不是这种情况，有人可以解释这个说法吗？
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该陈述有些不准确（如果设计得当，我看不出变长指令集应该更难流水线的先验原因），但可能指的是在 MIPS 中，指令是固定长度的，4 字节；而在 x86 中，指令的长度最多可以从 1 字节变化到15个字节（17 字节不正确），这使得流水线中的解码步骤更加复杂。
由于指令长度不同，在 x86 中发现指令边界要困难得多，因为当前指令必须在 CPU 知道下一条从哪里开始、下一条、下一条等之前解码。在 MIPS 中手，+4 增量是保证，你需要单步执行下一条指令（除非你的流水线中有分支），更重要的是，这些指令也在 4 字节边界上对齐。
该语句可能涉及的另一个问题是，在 x86 中，可以将特殊前缀（例如 REX、VEX 和 LOCK）和后缀（SIB）添加到指令中以修改它们的行为，例如授予对更多的访问权限（r8-r15）和更宽（eax -> rax，XMM -> YMM）寄存器，更多操作数（VEX 3 和 4 操作数非破坏性存储指令，其中目标寄存器不一定是源寄存器之一），锁定系统总线以使操作原子化，或将比例、索引和基本位移指定为内存操作数。
这些前缀和后缀使生活变得艰难，因为指令集中的这些前缀和后缀越多，它们对指令含义的修改就越多，解码步骤确定要执行的确切内容、拉取位置所需的时间就越长所有操作数从哪里开始，下一条指令从哪里开始。
更长的指令不一定编码更多的“操作”。您对一些包含大量常量但仍然只执行一个“操作”的 x86 指令的预感是正确的！
于 2013-11-11T05:05:13.030 回答