微代码和汇编语言的区别

windflowerz

我是写微代码的，当我告诉朋友我的职业的时候，他显得很迷惑。他觉得微代码就是汇编，两者没有区别。其实，两者之间有着本质的区别。

的确，微代码和汇编都是低级语言，但是微代码比汇编更底层。微代码和汇编都和硬件有着紧密的联系，但是对于同一产品系列的不同代产品来说，汇编可以完全相同，微代码可能有着巨大的区别，因为微代码是完全依赖于芯片内部的硬件连接。

7 r2 o) b- l9 a对于同样一句C语言，在不同的处理器上会生成不同的汇编语言。每一条汇编语言的执行时间也许是一个或者两个时钟周期，甚至更多。微代码和汇编的关系，就像C与汇编的关系，也就是说一条汇编也许会生成一条或多条微代码。所谓微代码，或者微指令，是处理器内部最小的操作原语，控制着诸如门电路(gates)开关等专门动作，和组成一条指令的微操作的序列。例如，对于一个加法"ADD"的简单动作，微代码可以决定接受哪两个寄存器或总线为输入，输出到什么总线或者寄存器里，标志寄存器要保存还是丢弃，根据条件进行跳转或者直接执行下一条微代码。一个内部只有8位宽的数据总线完全可以支持32位整数的汇编指令，就是因为有微代码。
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tommywgt

嗯, 介紹的很清楚.
你是我遇到第一個寫micro code的. 一般的人頂多寫assembly code而已.
8 Z. g7 a2 p) J0 p7 h
; L! ^$ d! M' G; q8 T: ^; ~+ `請問一下, 如果想寫micro code的話, 要去哪找資料呢? 很多資料都是商業機密, 那是否意謂著一般的人就沒機會接觸micro code了.

windflowerz

是的，資料很機密，而且不同芯片的微代碼是完全不一樣的。但是，我想隻要妳做過一款就會有經營，原理上應該相差不遠。

masonchung

微代瑪或微指令有學過計算機組織的應該都懂得它的運作
  ]" z, j% Q3 ^7 o* V我想應該是設計CPU架構的人才會有這個資料,所以說是商業機密也沒錯
這也是一種為了應付不同客戶需求的MCU的設計方式
也就是Cost-Down導向的彈性設計法

tommywgt

嗯...
7 U3 C: J5 R+ R/ N8 V# Z! N( p透過micro code來控制所有的pipeline跟data path的動作以完成指令的所有動作, 做的好的話, CPU performance自然就高. 我想實作上也是要嘔心瀝血吧!

windflowerz

我想也是
9 y7 I( `- g2 Y# T# W. K) F* m: R3 g
最大的优点应该体现在频繁操作内存的指令。呵呵，不知道再讲下去会不会涉及到商业机密。

masonchung

請問有無對 ARM 最佳化的經驗阿

tommywgt

我也來寫顆CPU給小妹寫micro-code,再找個人port uclinux如何?

windflowerz

可以啊，我们可以合作开公司啦
$ n3 c1 M; f2 I: mARM没有优化过，但是我想没有问题，只是不知道他是否也是这种WISC处理器

tommywgt

開公司啊...聽起來很優的感覺
. M, k7 o1 N2 ]% i$ k- G不過最好有人可以port GUN tool chain跟uCLinux還有一大堆的IO
' X8 Q- Y1 L: a6 ]這些人都有的話, 就真的可以開公司了...
$ B  L% `0 B3 C# W+ M" w- E8 Y
話說回來, 小妹真的認真的話, 等我再有空一點, 倒是可以試試看也說不定

gsmlkk

想請問板主!micro code跟op code是不是指相同的東西?

tommywgt

不是哦...
不過為了尊重專業起見, 還是讓專業的小妹來回答你好了

windflowerz

micro code也是一種編程語言，不同的是它可以精確的操縱CPU的內部動作

- d$ e3 W& S0 X: b3 jop code則是機器語言指令的一部分。比如說一條X86滙編語言就op code和operands的組成，也就是操作碼和操作數。而操作碼就是該條指令的二進製編碼。

gsmlkk

再請問 windflowerz 版主:"micro code也是一種編程語言"是不是跟Assembly或是DDK,SDK類似的程式語言,既然是"編程語言"那產出應該也是二進製編碼嗎?謝謝!

windflowerz

跟汇编有点象，但是和DDK,SDK不一样，因为不存在任何函数和库，你面对的就是寄存器，ALU，乘法器，总线，标志寄存器和内存。你所要想的是如何操作这些硬件来达到你的设计用途，而不能简单地用高级语言来思考。但是生成的确实是可以执行的二进制编码，但是只能在对应的机器上运行。

gsmlkk

再請問 windflowerz 版主:那不是有Assembly的"CPU每換一種版本就要重寫一次"的缺點,而且汇编工具只有原廠(CPU廠)才提供,沒有第二套汇编工具可以選擇?謝謝!

windflowerz

基本是这样,CPU每更新一种版本就要重写一次,起码我们公司的CPU是如此.因为cpu更新了,硬件也作了很多改变,甚至你的编码规则都有所改变.

, I* j: ]; @  V因为每一款cpu都有自己独特的编码方式和硬件体系，所以必然只有原产商才有编译和调试工具。
) o7 ~$ m  ?7 ]( g
看gsmlkk问的问题，觉得你的水平很高，懂得东西很多阿。希望在这里也可以看到你的大作和高见。

[ 本帖最後由 windflowerz 於 2007-5-10 09:23 PM 編輯 ]

gsmlkk

多謝 windflowerz 版主回答!在下只是多跑了幾顆chip!不敢稱得上水平很高!

windflowerz

不要太謙虛哦，希望能和妳多交流呢

tommywgt

嗯...多多交流
什麼時候gsmlkk也來交流一下下???