在CPU和MCU中使用NOP（或NOOP，無操作）指令的一種方法是在代碼中插入一些可預測的延遲。儘管NOP不執行任何操作，但是要花費一些時間來處理它們（CPU必須獲取和解碼操作碼，所以這樣做需要一些時間）。只需花費1個CPU週期即可執行一條NOP指令（通常可以從CPU / MCU數據表中推斷出確切的數字），因此按順序排列N個NOP是插入可預測延遲的一種簡便方法：

\ $ t_ {delay} = N \ cdot T_ {clock} \ cdot K \ $

其中，K是處理NOP所需的周期數（通常為1）指令，並且\ $ T_ {clock} \ $是時鐘週期。

為什麼要這麼做？強制CPU稍等片刻以等待外部（可能較慢）的設備完成其工作並向CPU報告數據，即NOP對於同步目的很有用。

另請參見相關的 NOP上的Wikipedia頁面。

另一種用法是將代碼對準內存中的某些地址和其他“彙編技巧”，這也可以在 Programmers.SE上的該線程中進行解釋和 StackOverflow上的該另一個線程中。

關於該主題的另一篇有趣的文章。

該鏈接到Google圖書頁面，尤其是指8085 CPU。摘錄：

每個NOP指令都使用四個時鐘來進行獲取，解碼和執行。

EDIT （以解決表達的關注點在評論中）

如果您擔心速度，請記住，（時間）效率只是要考慮的一個參數。一切都取決於應用程序：如果要計算\ $ \ pi \ $的十億位數，那麼您可能唯一關心的就是速度。另一方面，如果要記錄通過ADC連接到MCU的溫度傳感器的數據，速度通常並不那麼重要，但是要等待適當的時間以使ADC正確完成每個讀數 必不可少 。在這種情況下，如果MCU等待的時間不夠長，則有可能會獲得完全不可靠的數據（我承認，雖然：o），它會更快地獲得該數據。

其他答案僅考慮實際上在某個時候執行的NOP-這已經很普遍了，但這不是唯一的NOP用法。

不執行的NOP在編寫時也非常有用可以修補的代碼-基本上，您將在 RET （或類似說明）之後的 之後加上一些NOP。當您必須修補可執行文件時，可以從原始的 RET 開始輕鬆地向函數中添加更多代碼，並根據需要使用任意數量的NOP（例如，用於跳遠甚至是內聯代碼），並且用另一個 RET 完成。

在此用例中，noöne從未希望執行 NOP 。唯一的一點是允許修補可執行文件-在理論上未填充的可執行文件中，您實際上必須更改函數本身的代碼（有時它可能符合原始邊界，但是無論如何，您經常還是需要跳轉）-這要復雜得多，尤其是考慮到手動編寫的彙編程序或優化的編譯器；您必須尊重可能指向某些重要代碼段的跳轉和類似結構。總而言之，這很棘手。

當然，在過去，當製作諸如 small 和之類的補丁很有用時，這種方法的使用量大大增加在線。今天，您只需要分發重新編譯的二進製文件即可。仍然有一些人使用補丁NOP（是否執行補丁，並且不總是按字面意義 NOP s-例如，Windows使用 MOV EDI，EDI 進行在線補丁補丁-在這種情況下您可以在系統實際運行時更新系統庫，而無需重新啟動。）

所以最後一個問題是，為什麼要為不執行任何操作的專用指令？

• 這是一條實際的指令-在調試或手工編碼彙編時很重要。諸如 MOV AX，AX 之類的指令將執行完全相同的操作，但是並沒有非常清楚地表明其意圖。
• 填充-此處的“代碼”只是為了提高代碼的整體性能這取決於對齊方式。它決不是要執行的。一些調試器只是在其反彙編中隱藏了填充NOP。
• 它為優化編譯器提供了更多空間-仍然使用的模式是您有兩個編譯步驟，第一個很簡單，並且會產生很多不需要的彙編代碼，而第二個則清理了，重新連接了地址引用並刪除了多餘的指令。在JIT編譯語言中也經常看到這種情況-.NET的IL和JVM的字節碼都使用 NOP 相當多。實際的彙編代碼已經沒有了。應該注意的是，這些不是x86- NOP 。
• 它使在線調試更容易讀取（預先置零的內存將全部為- NOP s，使它更易於閱讀）和熱修補（儘管到目前為止，我還是更喜歡在Visual Studio中使用Edit and Continue：P）。

用於執行NOP ，當然還有幾點：

• 性能，當然-這不是8085的原因，但即使80486也已經具有流水線的指令執行，這使得“什麼也不做”有點棘手。
• 從 MOV EDI，EDI 可以看出，除了字面的 NOP 之外，還有其他有效的NOP。 MOV EDI，EDI 在x86上具有2字節NOP的性能最佳。如果您使用了兩個 NOP ，則將執行兩條指令。

編輯：

實際上，與@DmitryGrigoryev的討論使我不得不多考慮這一點，並且我認為這是對該問題/答案的寶貴補充，所以讓我添加一些額外的內容：

首先，很明顯-為什麼會有一條指令執行類似 mov ax，ax 的操作？例如，讓我們看一下8086機器代碼（甚至比386機器代碼還早）的情況：

• 有一個專用的NOP指令，其操作碼為 0x90 。請注意，這仍然是許多人在大會上寫作的時候。因此，即使沒有專門的 NOP 指令， NOP 關鍵字（別名/助記符）仍然有用，並且會映射到該指令。
• 諸如 MOV 之類的指令實際上映射到許多不同的操作碼，因為這樣可以節省時間和空間-例如， mov al，42 是“將立即字節移至 al 寄存器”，它轉換為 0xB02A （ 0xB0 是操作碼， 0x2A 是“立即”參數）。因此需要兩個字節。
• mov al，al 沒有快捷操作碼（因為基本上這是一件愚蠢的事情），所以您必須使用 mov al，rmb （rmb是“寄存器或內存”）重載。實際上需要三個字節。 （儘管它可能會使用不太具體的 mov rb，rmb ，對於 mov al，al 僅應使用兩個字節-參數字節用於指定兩個源和目標寄存器；現在您知道8086為什麼只有8個寄存器：D）。與 NOP 相比，它是一個單字節指令！這樣可以節省內存和時間，因為在8086中讀取內存仍然非常昂貴-當然，更不用說從磁帶或軟盤或其他東西加載程序了。

那麼 xchg斧頭，斧頭是哪裡來的？您只需要查看其他 xhcg 指令的操作碼。您將看到 0x86 ， 0x87 ，最後是 0x91 - 0x97 。所以 nop 和它的 0x90 似乎非常適合 xchg ax，ax （這又不是 xchg “超載”-您必須在兩個字節上使用 xchg rb，rmb 。實際上，我非常確定這是當時微體系結構的一個很好的副作用-如果我沒記錯的話，很容易將 0x90-0x97 的整個範圍映射到“ xchg，作用於寄存器 ax 和 ax - di ”（操作數是對稱的，這為您提供了完整的範圍，包括 nop xchg ax，ax ；請注意，順序為 ax，cx，dx，bx，sp，bp，si，di - bx 在 dx 之後，而不是 ax ；請記住，寄存器名稱是助記符，而不是有序名稱-累加器，計數器，數據，基址，堆棧指針，基址指針，源索引，目標索引）。其他操作數也使用了相同的方法，例如設置了 mov someRegister，Instant 。從某種意義上講，您可以認為操作碼實際上不是一個完整的字節-後幾位是“實際”操作數的“自變量”。

在x86上所有這些都表示， nop 可能是真實的指令，也可能不是。如果我沒記錯的話，原始的微體系結構確實將其視為 xchg 的變體，但在規範中實際上被命名為 nop 。而且，由於 xchg ax，ax 並不是真正意義上的指令，因此您可以利用 0x90 自然地映射到完全“不穩定”的東西。

另一方面，i8051具有完全為 nop - 0x00 設計的操作碼。有點實用。指令設計基本上使用高半字節進行操作，而低半字節選擇操作數-例如， add a 是 0x2Y 和 0xX8 表示“直接註冊0”，因此 0x28 是添加a，r0 。在芯片上節省了很多：）

我仍然可以繼續，因為CPU設計（更不用說編譯器設計和語言設計）是一個廣泛的話題，但是我認為我已經展示了許多不同的觀點，照原樣很好地進入了設計。

早在70年代末，我們（那時我還是一個年輕的研究生）就有一個小的開發系統（如果有內存，則為8080），它運行1024個字節的代碼（即單個UVEPROM）-它只有四個命令可以加載（L），保存（S），打印（P）以及其他我不記得的內容。它由真正的電傳打字機和打孔帶驅動。

使用NOOP的一個例子是在中斷服務程序（ISR）中，該程序以8個字節的間隔隔開。該例程最終以9個字節長結束，並以（長）跳轉到略微超出地址空間的地址。這意味著，按照小尾數字節順序，高地址字節為00h，並放入下一個ISR的第一個字節，這意味著它（下一個ISR）以NOOP開頭，所以“我們”可以容納代碼在有限的空間內！

因此，NOOP非常有用。另外，我懷疑intel最容易以這種方式進行編碼-他們可能有一個他們想要實現的指令列表，並且像所有列表一樣，它以“ 1”開頭（這是FORTRAN的日子），所以零NOOP代碼變成了失敗。 （我從未見過有文章認為NOOP是計算科學理論的重要組成部分（與Q：數學家是否有nul op區別於零組理論）是相同的問題。

在某些體系結構上， NOP 用於佔用未使用的延遲插槽。例如，如果分支指令沒有清除流水線，則無論如何都要執行多條指令：

  JMP .label MOV R2，1;這些指令在跳轉MOV R2，2之前開始執行；發生，這樣它們仍然可以執行 

但是，如果在 JMP 之後沒有任何有用的說明適合怎麼辦？在這種情況下，您將必須使用 NOP s。

延遲插槽不限於跳轉。在某些體系結構上，不會自動解決CPU管道中的數據危害。這意味著在每條修改寄存器的指令之後，都有一個插槽，在該插槽中尚無法訪問寄存器的新值。如果下一條指令需要該值，則該插槽應由 NOP 佔用：

  ADD R1，R1 NOP； R1的新值尚未準備好，但要添加R1，R3  

。此外，一些條件執行指令（ If-True-False 等）對每個條件，並且當特定條件沒有與之關聯的操作時，其插槽應由 NOP ：

  CMP R0，R1佔用；比較R0和R1，設置標誌ITF GT； GT標誌MOV R3，R2上的If-True-False;如果“大於”，將R2移至R3NOP；否則，什麼也不做 

使用另一個兩字節 NOP的示例： http://blogs.msdn.com/b/oldnewthing/archive/2011/09/21/10214405.aspx

MOV EDI，EDI指令是一個兩字節的NOP，它的空間足以修補跳轉指令，因此可以動態更新該功能。目的是將MOV EDI，EDI指令替換為2字節的JMP $ -5指令，以將控制重定向到緊接函數啟動之前的5個字節的補丁程序空間。完整跳轉指令的五個字節就足夠了，它可以將控制權發送到地址空間中其他位置安裝的替換功能。