Микроассемблер және микробағдарламалау негіздері

Кіріспе

Микроассемблер – бұл компьютердің төменгі деңгейдегі жұмысын басқару үшін микропрограмманы, яғни құрылғылық бағдарламаны (firmware) дайындауға көмектесетін компьютерлік бағдарлама, ассемблер процессор үшін жоғары деңгейлі кодты дайындауға көмектесетіндей. Ерекшелігі – микропрограмманы әдетте тек процессор өндірушісі әзірлейді және ол компьютерлік аппараттық құралдармен тығыз байланыста жұмыс істейді. Микропрограммаланған компьютерде микропрограмма, кез келген стандартты бағдарламаның (қосымша бағдарламалар мен операциялық жүйелерді қоса) жазылған нұсқаулар жиынтығының операцияларын іске асырады. Микропрограмманы пайдалану өндірушіге кейбір қателерді түзетуге, соның ішінде аппараттық құралдарды өзгертусіз аппараттық жобалау қателіктерін жоюға мүмкіндік береді. Микроассемблер арқылы жасалған микропрограммаларды қолданудың тағы бір жолы – бір аппараттық құралды әртүрлі нұсқаулар жиынтығын орындауға бағытталған ету. Құрастырылғаннан кейін микропрограмма басқару сақтағышына (control store) жүктеледі және CPU басқару блогының логикасының бір бөлігіне айналады. Кейбір микроассемблерлер көбірек жалпылама болып келеді және нақты бір компьютерлік архитектураға бағытталмайды. Мысалы, макроассемблер сияқты мүмкіндіктерді пайдалана отырып, Digital Equipment Corporation өздерінің MICRO2 микроассемблерін компьютерлік архитектуралар мен жүзеге асырулардың өте кең ауқымы үшін қолданды. Егер берілген компьютерлік жүзеге асыру жазуға болатын басқару сақтағышын қолдайтын болса, микроассемблер әдетте клиенттерге жекелендірілген микрокодты жазу құралы ретінде ұсынылады. Микрокодты құрастыру процесінде тарату алдында микропрограмманы эмуляция құралдарымен тексеру пайдалы. Қазіргі уақытта микрокодтау жаңадан өркендеп келеді, себебі өндірілген немесе сатылған процессорлардың құрылғылық бағдарламасын белгілі бір операциялық жүйелерге бейімдеу немесе аппараттық қателерді түзету үшін түзетуге және оңтайландыруға болады. Дегенмен, бүгінгі күнгі CPU-лар үшін микрокодты өңдеуге арналған жалпы қолданылатын микроассемблер қолжетімді емес. Процессордың микрокоды туралы білім әдетте авторлық құқықпен қорғалған ақпарат болып саналады, сондықтан оны қалай өзгертуге болатындығы туралы ақпарат алу қиын.

A microassembler is a computer program that helps prepare a microprogram, called firmware, to control the low level operation of a computer in much the same way an assembler helps prepare higher level code for a processor. The difference is that the microprogram is usually only developed by the processor manufacturer and works intimately with the computer hardware. On a microprogrammed computer the microprogram implements the operations of the instruction set in which any normal program (including both application programs and operating systems) is written. The use of a microprogram allows the manufacturer to fix certain mistakes, including working around hardware design errors, without modifying the hardware. Another means of employing microassembler generated microprograms is in allowing the same hardware to run different instruction sets. After it is assembled, the microprogram is then loaded to a control store to become part of the logic of a CPU's control unit. Some microassemblers are more generalized and are not targeted at a single computer architecture. For example, through the use of macro assembler like capabilities, Digital Equipment Corporation used their MICRO2 microassembler for a very wide range of computer architectures and implementations. If a given computer implementation supports a writeable control store, the microassembler is usually provided to customers as a means of writing customized microcode. In the process of microcode assembly it is helpful to verify the microprogram with emulation tools before distribution. Nowadays, microcoding has experienced a revival, since it is possible to correct and optimize the firmware of processing units already manufactured or sold, in order to adapt to specific operating systems or to fix hardware bugs. However, a commonly usable microassembler for today's CPUs is not available to manipulate the microcode. Knowledge of a processor's microcode is usually considered proprietary information so it is difficult to obtain information about how to modify it.