MIPS走向更多

　　當(dāng)你在一個條件分支指令處點(diǎn)擊了單步執(zhí)行，然后看到光標(biāo)移動到了下一條指令處，這是否意味該條件分支的條件未被滿足呢？未必，請注意這是MIPS 架構(gòu)的一個特性，即分支指令的下一條指令總是會被執(zhí)行，當(dāng)編譯器找不到合適的指令時會填充一條NOP 指令。你必須再執(zhí)行一次單步操作，才能確認(rèn)分支條件是否被滿足（在這種情況下，你會看到光標(biāo)跳到分支目標(biāo)處）或不滿足（光標(biāo)跳轉(zhuǎn)到下一條順序指令）。更先進(jìn)的“代碼移動”優(yōu)化能夠?qū)е赂嗟膬?yōu)化干預(yù)。請記住，有時指令可以被挪動很遠(yuǎn)的距離，甚至超出你認(rèn)為應(yīng)在的循環(huán)之外。

　　不過，調(diào)試優(yōu)化過的代碼也是可能的，尤其是你喜歡頭腦風(fēng)暴的話（例如，在分支指令后跟一個分支指令會發(fā)生什么？）。通常缺省的編譯器優(yōu)化只生成簡單的代碼，會完整保留你的意圖即使可能它效率底下。當(dāng)調(diào)試時在斷點(diǎn)觸發(fā)處，，你可以放心地修改某個變量的值，而不用擔(dān)心編譯器會搗什么鬼(比如雖然你從源代碼中看不到，但一些賦值語句已經(jīng)被挪動并執(zhí)行了)。

　　照片4：搞“計(jì)算”的人擅長編譯優(yōu)化，如這里所示，從速度、代碼尺寸到編譯時間，有廣泛的選擇空間可選

　　需要緊記的是，編譯器優(yōu)化設(shè)置（見照片4）能夠產(chǎn)生很大影響。我試著跑過一個USB主機(jī)演示程序，采用了如表1 所示的不同編譯器設(shè)置，你可以看到，不同設(shè)置下（速度/大小取向、循環(huán)展開，采取MIPS-16 的16 位代碼優(yōu)化選項(xiàng)）生成的代碼大小相差能夠高達(dá)2倍。

　　表1：聰明的編譯器總歸不錯，但是要留意可能會給調(diào)試工作帶來副作用。應(yīng)首選保證你的代碼正確工作，然后再考慮進(jìn)一步優(yōu)化

　　保持簡潔

　　PIC32 在精簡MIPS 架構(gòu)使其服務(wù)于嵌入式應(yīng)用方面做得很好。比如，全部的活動功耗只有1mA/MHz 水平，從它提供的性能來看這是非常難得的。它們的批量價格也比較合理，特別考慮到那些完整的外設(shè)和存儲器配備。

　　然而競爭也非常激烈，像Cortex - M3、瑞薩SH（現(xiàn)在叫RX）、愛特梅爾的AVR32 以及飛思卡爾的ColdFire 等。這些競爭對手在行業(yè)里已經(jīng)有很長的時間,它們的產(chǎn)品也具有很廣的覆蓋面，在高端產(chǎn)品上能提供跟PIC32類似的集成度和性能，同時還有許多入門級的簡單產(chǎn)品。

　　我認(rèn)為MIPS 也在低端產(chǎn)品線上延伸，他們最近發(fā)布的“M14K”內(nèi)核就是明證，在保留當(dāng)前版本性能的基礎(chǔ)上，在代碼密度、中斷響應(yīng)和外設(shè)一致性上取得了非常大的進(jìn)步。

　　其中最深刻的變化是一套新的“microMIPS”指令集。類似于ARM 的Thumb-2，microMIPS 采用了可變長度的操作碼（16 和32 位），以同時取得兩者的優(yōu)點(diǎn)，即接近32位代碼的性能和16 位代碼的密度（見圖2）。定長指令集是原始RISC 革命的標(biāo)志性特點(diǎn)，這在當(dāng)時是合理的（雖然我并沒有覺得），但在今天，架構(gòu)師們意識到用32 位存儲器（即使不考慮功耗的開銷）只是做個寄存器累加或短跳轉(zhuǎn)是沒有意義的。同上，在軟件方面，編譯器和IDE 都很好，但MIPS 和Microchip 也應(yīng)該注意那些簡單的替代產(chǎn)品，如ARM 的mbed、AVR 的Arduino，還有他們自己陣營的PICAXE。有些人可能還認(rèn)為32 位芯片只是火箭科學(xué)家的事，但火箭能賣掉多少個？

　　圖2：MIPS M14K進(jìn)一步丟棄了“計(jì)算”架構(gòu)中的包袱，如造成代碼膨脹的32位定長指令，使得在保留高性能的同時，極大地減小了代碼大小

　　想賣出更多的芯片嗎？很簡單，只要做到更低功耗低、更易使用、更便宜。然后接著再這樣繼續(xù)。