Вычислительныемашины и системы, 2 семестр

ВТОРОЙ СЕМЕСТР

ЛЕКЦИЯ N 15

я2МИКРОПРОЦЕССОРЫ СЕРИИ iX86 ФИРМЫ INTEL

ПРОЦЕССОР 80286

Процессор 80286 был первым процессором серии iAPx86, который

позволил устранить ограничение памяти в 1 мегабайт и который под-

держивал также защиту памяти и виртуальную память. Процессор

80286 поддерживает все инструкции процессора 80186 и кроме того

позволяет использовать дополнительные инструкции, обеспечивающие

управление памятью с развитой архитектурой.

Процессор 80286 имеет два режима операций: реальный режим и

защищенный режим. Работа процессора 80286 в реальном режиме прак-

тически аналогична работе процессора 80286 (он обеспечивает тот

же набор инструкций, что и процессор 80186).

Средства управления памятью в процессоре 80286 доступны

только в защищенном режиме. И только в этом режиме можно одновре-

менно запустить на выполнение несколько не оказывающих влияние

друг на друга задач. При этом можно адресоваться к памяти, объем

которой превышает 1 мегабайт.

Для работы в защищенном режиме в процессоре 80286 использу-

ются следующие инструкции:

CLTS LIDT LMSW

LGDT LLDT LTR

Эти инструкции процессора 80286 предназначены только для ис-

пользования операционной системой. В прикладных программах нет

необходимости (и возможности) использовать инструкции защищенного

режима.

В процессоре 80286 введены введены два дополнительных состо-

яния в регистре флагов: бит вложенной задачи и поле ввода-вывода

привилегированного уровня. Как и инструкции защищенного режима,

оба бита предназначены только для использования в системном прог-

раммном обеспечении, поэтому прикладные программисты не должны с

ними работать. Процессор 80286 имеет также несколько новых ре-

гистров, с которыми можно работать только с помощью инструкций

защищенного режима. Это регистр задачи, регистр слова состояния

машины и регистр таблицы глобальных дескрипторов.

В Турбо Ассемблере разрешить ассемблирование с использовани-

ем инструкций процессора 80286 (незащищенный режим) можно с по-

мощью директивы .286. Поддержка инструкций защищенного режима

процессора 80286 разрешается по директиве .286Р.

- 2 -

ПРОЦЕССОР 80386

Процессор 80386 обеспечивает новые и расширенные инструкции,

расширенный набор 32-разрядных регистров, линейные сегменты раз-

мером до 4 гигабайт и возможность эмулировать одновременную рабо-

ту нескольких процессоров 8086, быстрые сдвиги и циклические

сдвиги, страничную память.

Как и процессор 80286, процессор 80386 имеет два типа инс-

трукций - привилегированные и непривилегированные. Непривилегиро-

ванные инструкции может выполнять любая программа. Однако приви-

легированные инструкции может выполнять только программа,

выполняющаяся на текущем уровне привилегий 0 (наиболее привилеги-

рованный уровень). Привилегированные инструкции процессора 80386

представляют собой расширение множества привилегированных инс-

трукций процессора 80286 (инструкции защищенного режима) и также

предназначены только для использования операционной системой.

Поддержка непривилегированных инструкций процессора 80386

разрешается по директиве .386. Директива .386Р разрешает поддерж-

ку привилегированных инструкций процессора 80386.

Новые типы сегментов

Возможность процессора 80386 поддерживать сегменты размером

64К (как в процессоре 80286) или линейные сегменты до 4 гигабайт

потребовала двух новых типов сегментов - USE16 и USE32.

При ссылке на сегмент размером 64К 16-разрядное смещение мо-

жет храниться либо в базовом или индексном регистре (BX, SI, DI

или BP), либо использоваться в качестве непосредственного смеще-

ния. В этом режиме работает процессор 80286 (и 8086). В процессо-

ре 80386 сегментам, имеющим максимальный размер 64К, дается тип

использования USE16.

Для ссылки на любую ячейку в 4 гигабайтовом сегменте нужно

использовать 32-разрядное смещение записанное в любом из 32-раз-

рядных регистров или указываемое непосредственно. Сегментам про-

цессора 80386, которые имеют максимальную длину 4 гигабайта, да-

ется тип USE32. Процессор 80386 позволяет использовать в качестве

базового регистра или в индексного регистра все восемь 32-разряд-

ных общих регистров (EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBP и ESP).

- 3 -

Новые регистры

В процессоре 80386 общие регистры, регистр флагов и указа-

тель инструкций процессора 8086 увеличены по размеру до 32 бит,

кроме того добавлены два новых сегментных регистра.

31 16 15 0

ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДВДДДДДДДДДїДї

і і AH і AL і і

EAX і###################ГДДДДДДДДДБДДДДДДДДДґ і

і і AX і і