x86 操作码是任意的吗？
有没有理由hlt是 0xf4 并且nop是0x90吗？
该架构的早期版本（8008,8080）是使用极少量的晶体管/逻辑门来实现的。
当时，我确信设计者以易于解码的方式选择了操作码和指令格式（例如，最少的门数）。这些说明往往很简单，格式也很规则。
（我知道我在 1970 年代设计了 16 位 CPU。Intel 可能做得更好，但他们总是很匆忙。我的 CPU 坚持认为 4 位操作码 0000 和 1111 无效并导致陷阱；这阻止了在大多数情况下，数据会被意外执行，因为整数值往往全为零或最高位为 1）。
成功和竞争需要不断发展和添加新功能。发明/添加新指令使 CPU 能够更快更好地完成任务的压力始终存在：浮点、32 位数据、更多寄存器、SIMD 操作、加密……
随着新一代处理器的出现，以及更大的晶体管预算，当设计人员试图添加新指令时，发生了两件事：
- 现有的指令集已经定义了一堆模式，并且这些模式无法更改。因此，设计新的操作码、指令格式和操作数，必须塞进指令集中的“漏洞”中。这迫使各种指令使用特殊的位组合
- 更多晶体管的出现意味着解码复杂的位模式不再是一个问题，因此选择奇怪的位组合并对其进行解码非常简单。
通过十几代 CPU 重复这个过程，直到到达现代，拥有数十亿个晶体管芯片。现在添加的指令变得更加奇特，模式也变得更加复杂。它可以看起来任意；事实并非如此，但它的设计也不够干净。
现代 x86 芯片对指令格式的处理非常令人惊叹，但它确实有效。
本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)
