Реклама:

Если разрядность внутренних регистров больше разрядности внешней шины данных, то для их полной загрузки необходимо несколько циклов считывания. Например, в процессорах 386DX и 386SX внутренние регистры — 32-разрядные, но процессору 386SX для их загрузки необходимо выполнить два цикла считывания, а процессору 386DX достаточно одного. Аналогично передаются данные и от регистров к системной шине.

Процессорам Pentium также свойственна такая архитектура. В них шина данных — 64-разрядная, а регистры — 32-разрядные. Такое построение на первый взгляд кажется странным, если не учитывать, что в этом процессоре для обработки информации используются два 32-разрядных параллельных конвейера. Pentium во многом подобен двум 32-разрядным процессорам, объединенным в одном корпусе, а 64-разрядная шина данных позволяет быстрее заполнить рабочие регистры. Архитектура процессора с несколькими конвейерами называется суперскалярной.

Современные процессоры шестого и седьмого поколений от компаний Intel и AMD имеют шесть внутренних конвейеров для выполняемых команд. Хотя некоторые из указанных внутренних конвейеров специализированы (т.е. предназначены для выполнения специальных функций), эти процессоры все же могут выполнять несколько команд за один цикл.

Режимы процессора

Все 32-разрядные и более поздние процессоры Intel, начиная с 386-го, а также совместимые с ними могут выполнять программы в нескольких режимах. Режимы процессора предназначены для выполнения программ в различных средах; в разных режимах возможности чипа неодинаковы, потому что команды выполняются по-разному. В зависимости от режима процессора изменяется схема управления памятью системы и задачами.

Процессоры могут работать в трех режимах.

■ Реальный режим (16-разрядное программное обеспечение).

■ Режим IA-32:

• защищенный режим (32-разрядное программное обеспечение);

• виртуальный реальный режим (16-разрядное программное обеспечение в 32-разрядной среде).

■ Расширенный 64-разрядный режим 1А-32е (также называемый AMD64, х86-64 и ЕМ64Т):

• 64-разрядный режим (64-разрядное программное обеспечение);

• режим совместимости (32-разрядное программное обеспечение). Основные параметры режимов процессора перечислены в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Режимы процессора

Режим

Подрежим

Разрядность

операционной

системы

Разрядность

программного

обеспечения

Разрядность

адреса

памяти

Размер операнда по умолчанию

Разрядность регистров

Реальный

 

16

16

24

16

16

IA-32

Защищенный

32

32

32

32

32/16

 

Виртуальный

32

16

24

16

16

 

реальный

         

1А-32е

64-разрядный

64

64

64

32

64

 

Совместимость

64

32

32

32

32/16

Реальный режим

Реальный режим иногда называют режимом 8086, поскольку он основан на инструкциях процессоров 8086 и 8088. В первом IBM PC использовался процессор 8088, который мог выполнять 16-разрядные команды, применяя 16-разрядные внутренние регистры, и адресовать только 1 Мбайт памяти, используя для адреса 20 разрядов. Все программное обеспечение PC первоначально было предназначено для этого процессора; оно было разработано на основе 16-разрядной системы команд и модели памяти объемом 1 Мбайт. Например, операционные системы DOS и Windows от 1.x до 3.x, а также все приложения для этих ОС написаны в расчете на 16-разрядные команды. Эти 16-разрядные операционные системы и приложения были разработаны для выполнения на первоначальном процессоре 8088.


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒