像 x86 这样的指令集会更新吗？如果是这样，如何保证向后兼容性？

问题描述

旧处理器如何知道如何解码它不知道的新指令？

解决方法

新指令使用以前未使用的操作码或其他方式来查找更多“编码空间”（例如，对于给定的操作码，以前没有任何意义的前缀）。

旧处理器如何知道如何解码它不知道的新指令？

不会。想要在旧 CPU 和新 CPU 上运行的二进制文件必须要么将自身限制为基线功能集，要么在运行时检测 CPU 功能并设置函数指针以选择一些重要函数的版本。 （又名“运行时调度”。）

x86 有一个很好的机制（cpuid 指令），可以让代码查询 CPU 特性，而无需任何内核支持。其他一些 ISA 需要将 CPU 信息硬编码到操作系统中或通过 I/O 访问进行检测，因此唯一可行的方法是内核以特定于操作系统的方式将信息导出到用户空间。

或者，如果您在具有较新 CPU 的机器上从源代码构建并且不关心旧 CPU，则可以使用 gcc -O3 -march=native 让 GCC 使用当前 CPU 支持的所有 ISA 扩展，从而使将在旧 CPU 上出错的二进制文件。 （例如，x86 #UD（未定义指令）硬件异常，导致操作系统发送 SIGILL 或等效于该进程。）

或者在某些情况下，新指令可能会在旧 CPU 上解码为其他指令，例如x86 lzcnt 解码为 bsr，在旧 CPU 上忽略 REP 前缀，因为 x86 基本上没有剩余的未使用操作码（在 32 位模式下）。有时，这种“解码为别的东西”实际上是一种优雅的回退，允许透明地使用新指令，特别是 pause = rep nop = nop 在不知道的旧 CPU 上它。因此代码可以在自旋循环中使用它而无需检查 CPUID。

-march=native 在服务器上很常见，在这些服务器中，您将东西设置为仅在该服务器上运行，而不是制作要分发的二进制文件。

,

大多数时候，旧处理器会有“未定义指令”异常。该指令未在旧 CPU 中定义。

在更罕见的情况下，指令将作为不同的指令执行。当新指令通过强制性前缀编码时会发生这种情况。例如，PAUSE 被编码为 REP NOP，因此它在较旧的 CPU 上作为空执行。