Почему у машинного кода gcc есть инструкции nop

Question

Каждый раз, когда я делаю objdump -d, я всегда вижу код asm с пакетами инструкций nop (инструкции, которые ничего не делают)

Например, возьмите эту же программу:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
    printf("Hello World!\n");
    printf("cos:  %f\n", cos(1));
    return 1;
}

Объект objdump для exampe имеет 2 nops в конце точки входа

0000000000400450 <_start>:
400450: 31 ed                   xor    %ebp,%ebp
400452: 49 89 d1                mov    %rdx,%r9
400455: 5e                      pop    %rsi
400456: 48 89 e2                mov    %rsp,%rdx
400459: 48 83 e4 f0             and    $0xfffffffffffffff0,%rsp
40045d: 50                      push   %rax
40045e: 54                      push   %rsp
40045f: 49 c7 c0 00 06 40 00    mov    $0x400600,%r8
400466: 48 c7 c1 70 05 40 00    mov    $0x400570,%rcx
40046d: 48 c7 c7 34 05 40 00    mov    $0x400534,%rdi
400474: e8 bf ff ff ff          callq  400438 <__libc_start_main@plt>
400479: f4                      hlt    
40047a: 90                      nop
40047b: 90                      nop 

И это только один из многих примеров, но вы поняли идею. Почему код C скомпилирован таким образом? Заранее спасибо.

Answer 1

Очень часто они просто используются для заполнения, так что последующие вещи начинаются со слова или границы снова, поскольку доступ к произвольному коду, который не выровнен по границам слова, намного дороже для процессора.

Answer 2

nops добавляются для принудительного выравнивания следующей функции по 4-байтовой границе. (обратите внимание, что адрес, следующий за последним nop будет 40047c, который делится на 4)