linux - 什么是英特尔微码？

Question

据我所知，它用于在不修改 BIOS 的情况下修复 CPU 中的错误。根据我对汇编的基本知识，我知道汇编指令在 CPU 内部被拆分为微码并相应地执行。但是英特尔以某种方式允许在系统启动并运行时进行一些更新。

谁有更多关于他们的信息？有没有关于微码可以做什么以及如何使用它们的文档？

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编辑:我读过维基百科的文章:不知道如何自己写一些，以及它有什么用途。

Answer 1

在过去，微码在 CPU 中被大量使用:每条指令都被分割成微码。这在适度的 CPU 中启用了相对复杂的指令集(考虑一下 Motorola 68000 ，具有多种操作数模式和八个 32 位寄存器，适合 40000 个晶体管，而单核现代 x86 将有一百多个 百万)。这不再是真的了。出于性能原因，现在大多数指令都是“硬连线”的:它们的解释由不灵活的电路执行，在任何微码之外。

在最近的 x86 中，一些复杂的指令，如 fsin(计算浮点值的正弦函数)是用微码实现的，但简单的指令(包括与imul) 不是。这限制了使用自定义微码可以实现的功能。

话虽如此，微码格式不仅非常特定于特定的处理器型号(例如 Pentium III 和 Pentium IV 的微码不能相互自由交换 - 当然，AMD 处理器使用 Intel 微码是不可能的)，但它也是一个受到严格保护的 secret 。英特尔已发布操作系统或主板 BIOS 更新微码的方法(必须在每次硬重置后完成；更新保存在 volatile RAM 中)，但微码内容没有记录。 Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual (第 3a 卷)描述了更新过程(第 9.11 节“微码更新工具”)，但指出实际的微码是“加密的”并且充满了校验和。措辞很模糊，几乎可以隐藏任何类型的加密保护，但最重要的是，除了英特尔之外，目前还不可能编写和尝试一些自定义微代码。

如果“加密”不包括数字(非对称)签名和/或如果英特尔的人员以某种方式破坏了保护系统，那么可以想象一些非凡的逆向工程努力可能 有可能产生这样的微代码，但是，考虑到可能有限的适用性(因为大多数指令都是硬连线的)，就编程能力而言，这可能不会买太多。