微机原理2007年第二章 2.2 32位微处理器课件.ppt

第2 章 2.2 32位高档微处理器 Intel 公司在推出16 位微处理器8086 之后，相继推出了80286、80386、80486 以及Pentium 系列微处理器，由于具有向上的兼容性，使得80286 之后的微处理器尽管在结构和功能上与8086 相比发生了很大的变化，但从基本概念、结构乃至指令系统仍然是8086 的延续和扩展. （1）工作方式的改进 8086 只有实地址方式(简称实方式)， 80286 增加了一种工作方式----保护方式。而80286 有实地址方式和保护虚拟地址方式(简称保护方式); ; 80386/80486 /增加V86(虚拟8086)工作方式。 在80286 的基础上进一步改进了多任务处理技术，使得 多个DOS 程序可同时运行。即80386 可模拟多个8086 微处理器来执行多任务的功能。 80486首次部分吸收精简指令集计算机 (Reduced Instruction Set Computer，RISC)技术，以便尽可能缩短 指令执行时间。 （2）Intel Pentium 微处理器 p44 Pentium有四种工作方式，实地址方式，保护方式，虚拟8086，系统管理方式。 四个方面改进技术：内部超标量流水线、内部高速缓存、分支指令预测逻辑及浮点运算单元。 ;Pentium微处理器内部结构框图; 六个段寄存器(p51):16位。; Pentium的寻址机制，p49;不同的工作方式，寻址机制不同 ， 2.1.1实地址方式下 逻辑地址：段基地址，段内偏移地址。 物理地址=段基地址+段内偏移地址 段基地址（段起始地址）=段寄存器*16；整个微机系统的寻址范围1MB; 2.1.2 保护方式下 逻辑地址：段基地址（32位），段内偏移地址（32位）。 段寄存器的内容=段选择子---指向-?段描述符（内存中）； 段基地址（32位）存放在描述符中。 线性地址（32位）=段基地址+段内偏移地址 不分页/分页：物理地址=段基地址+段内偏移地址 ； 寻址范围=232 =4GB;物理地址空间 每个描述符表中，有8192（213）段描述符， 4GB* 213= 64TB(246)的虚拟地址空间。 ;(3) 从逻辑地址到线性地址的转换。在保护方式下，80386 是用二维逻辑地址访问整个虚拟存储器。此时将6 个段寄存 器改称为段选择子，存放的段选择符，通过段选择符中的 索引在描述符表中查找8B 的描述符，从描述符中取出段基 地址，再与逻辑地址中的32位偏移地址相加后就得到线性地 址。具体操作如下： ① 由虚拟地址提供二维48 位的地址指针，如图 所示，其中 高16 位是段选择符，RPL 表示特权级别；TI 是选择位，当 TI＝0 选择全局描述符表，当TI=1 选择局部描述符表；剩下 13 位为索引值，用于选择213个描述符。低32 位提供偏移量。 ② 由 TI 选择描述符表，; 并通过GDTR 或LDTR 提供相应描述符表在内存中的起始 地址。 ③ 将索引值×8 再加上描述符表在内存的起始地址，得到所 对应的描述符在内存中的地址，并从中取出描述符送入段描 述符寄存器中。 ④ 从段描述符寄存器中取出32 位段基地址与32 位偏移地址 相加得到32 位的线性地址。 ⑤ 如果分页部件被禁止，则线性地址就是物理地址。否则将 线性地址送入分页部件中以形成物理地址。;逻辑地址到线性地址的转换;2.1.3 保护方式下虚拟8086，多个局部的实地址寻址 每个任务的寻址范围1MB;整个微机系统的寻址范围=任务数*1MB; 。;闪孰般暂洽顺阀噎序量街衷趋归懊咖秤漱虽乖尸牲吩僵振跺最桅揩釜颅却微机原理2007年第二章 2.2 32位微处理器课件微机原理2007年第二章 2.2 32位???处理器课件; ; 2008年12月微机原理题型 一、填空题（共15分） 二. 选择题(共15分) 三、简答题（30分） 四、设计题（40分） 基本内容涉及: 8086物理地址计算;8086的编程结构;半导体存储器分类;汇编语言程序分析； ; 386的工作方式; Pentium的逻辑地址、物理地址； CPU与外设的数据传输原理（程序/中断/DMA）