Mikroprocesory 80386 a 80486
Mikroprocesor 80386
První 32-bitový, pouzdro 132 vývodů, vznikl 1985, tvoří základ pro PC AT,asi 300 000 tranzistorů. Má 3. režimy. První je reálný a je pokračovatelem 8086, druhý je pak chráněný-ovládání velké paměti a ochrana před „střetem zájmů “ mezi mP a uživatelem a třetí je kombinací obou. Zavádí ochranu ve 4 úrovních, usnadňuje běh více úloh-multitasking a přepínání úloh-task switch. Pro chráněný režim přibyly nové instrukce. Adresová sběrnice má 32 vodičů, dokážeme tedy adresovat 4GB reálné paměti a až 64 TB paměti virtuální (rozšířená paměť o kapacitu disku, data se přesouvají v segmentech automaticky podle potřeby). Poprvé zavedeno stránkování paměti. Obsahuje 6 základních funkčních jednotek (lepší zřetězení práce procesoru):
| SU
Segmentation unit Segmentační Tvorba fyzické adresy, správa paměti, kontrola oprávnění |
PU
Paging unit Stránkovací Načítání instrukcí, ukládání operandů, fronta 6 slabik |
BIU
Bus interface unit Sběrnicová
|
| EU
Execution unit Prováděcí ALU, registry, nevypočítává EA |
IDU
Instruction decode unit Instrukční
|
CPU
Code prefetch unit Předvýběr instrukcí
|
Registry:
Obecné: obdoba 80286 jenže 32b-EAX, EBX, ECX, EDX, ESP, EBP, ESI, EDI
Segmentové 6. registrů – CS, SS, DS, ES, FS, GS mají tento tvar:
| Selektor, 16b | P.p, 8b | Báze segmentu, 32b | Limit, 20b |
Viditelná část Neviditelná část
Systémových adres: LDTR, GDTR, IDTR, TR – báze 32b, limit 16b
Flag je 32b a má takovýto tvar:
31 16
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | VM | RF |
| 0 | NT | IOPL | OF | DF | IF | TF | SF | ZF | 0 | AF | 0 | EF | 1 | CF | |
NT – souvisí s návratem z přerušení, 0-běžný návrat IRET, 1-proces se přepne dle zpětného ukazatele v TSS
IOPL – čím vyšší hodnota, tím nižší úroveň oprávnění
VM – Virtual mod – souvisí s virtuálním režimem
RF – resume flag – uvolnění/vrací po přerušení adresu instrukce, nastavuje se po Fault
CR0, nahradil MSW registr, 32b, využity pouze 6b:
PE – protected mode enable, volba chráněného režimu
EM – emulace koprocesoru, programové nahrazení
MP – monitoruje přítomnost koprocesoru
TS – task switch, přepínání úloh, když má procesor něco rozdělaného, aby neodevzdal výsledek jiné úloze
PG – paging – spouští / vyřazuje stránkování
ET – extension type – jestli s 16b nebo 32b koprocesorem
Specifikátor:
| Definuje začátek rámce, 20b | Různé řídící a stavové příznaky, 12b |
Lineární adresa:
| Stránkový adresář, 10b | Stránková tabulka, 10b | Offset stránky, 12b |
1024 adresářů + každý adresář definuje 1024 tabulek + 12b offsetu stránky = dohromady obsáhne 4GB paměti
Mikroprocesor 80486
Vznikla v roce 1989, 32b CPU, při integrována FPU, rychlá vyrovnávací paměť 8kB, vyšší kmitočet, více operací za jeden takt, 3-5x rychlejší než 386 při stejném kmitočtu, 168 vývodů. Uplatněny prvky RISC, rozvinut dále byplaining fronta instrukcí je 32b. Adresový prostor jako 386, principy a registry stejné jako u 386, drobné změny u stránkování.
Vyrovnávací paměť: nenarušuje programovou kompatibilitu, redukuje opakující se přístupy do OP. Řadič se snaží, aby CPU měl data v čachr a nebral ji z pomalejší OP. Velikost 8kB a je společná jak pro data tak i instrukce. Ovlivňuje činnost stránkovací jednotky včetně tabulky TLB.