СПЗ
Процесори 80х86. Основні характеристики. Типи процесорів: sx, dx, dx-2. Адресний простір. Обчислення адреси.
Intel 8086 (также известный как iAPX86) — первый 16-битный микропроцессор компании Intel, разрабатывавшийся с весны 1976 года и выпущенный 8 июня 1978 года. Процессор имел набор команд, который применяется и в современных процессорах, именно от этого процессора берёт своё начало известная на сегодня архитектура x86.
Процессор i8086 представляет собой модернизированный процессор i8080 и, хотя, разработчики не ставили перед собой цель достичь полной совместимости на программном уровне, большинство программ написанных для i8080 способны выполняться и на i8086 после перекомпиляции. Новый процессор несёт в себе множество изменений, которые позволили значительно (в 10 раз) увеличить производительность по сравнению с предыдущим поколением процессоров компании.
РегистрыРегистры общего назначения
AH AL AX (primary accumulator)
BH BL BX (base, accumulator)
CH CL CX (counter, accumulator)
DH DL DX (accumulator, other functions)
Регистры 8086
Всего в процессоре i8086 было 14 16-разрядных регистров: 4 регистра общего назначения (AX, BX, CX, DX), 2 индексных регистра (SI, DI), 2 указательных (BP, SP), 4 сегментных регистра (CS, SS, DS, ES), программный счётчик или указатель команды (IP) и регистр флагов (FLAGS, включает в себя 9 флагов). При этом регистры данных (AX, BX, CX, DX) допускали адресацию не только целых регистров, но и их младшей половины (регистры AL, BL, CL, DL) и старшей половины (регистры AH, BH, CH, DH), что позволяло использовать не только новое 16-разрядное ПО, но сохраняло совместимость и со старыми программами (правда, их необходимо было, по крайней мере, перекомпилировать).
Шины
Размер шины адреса был увеличен с 16 бит до 20 бит, что позволило адресовать 1 Мбайт (220 байт) памяти. Шина данных была 16-разрядной. Однако в микропроцессоре шина данных и шина адреса использовали одни и те же контакты на корпусе. Это привело к тому, что нельзя одновременно подавать на системную шину адреса и данные. Мультиплексирование адресов и данных во времени сокращает число контактов корпуса до 20, но и замедляет скорость передачи данных.
Пам'ять pc. Типи пам'яті (convention, umb, hma, extended, expanded). Cmos - пам'ять, Shadow - пам'ять.
пам'ять персонального комп'ютера складається з двох частин: оперативної пам'яті і постійної пам'яті. Обидві частини розташовані в адресному просторі пам'яті, до обидвох комп'ютер може звертатися однаковим чином. Обидві пам'яті допускають звертання до окремих байтів, 16-розрядних слів (які мають парні адреси), до 32-розрядних подвійних слів (які мають адреси, кратні чотирьом) і до 64-розрядних учетверенним словам (які мають адреси, кратні восьми). Розходження тільки в тому, що оперативну пам'ять використовують для часового збереження програм і даних, а в постійній пам'яті зберігаються програми початкового запуску, початкового самотестування комп'ютера, а також набір програм вводу/виводу нижнього рівня, тобто те, що не повинно губитися при вимиканні живлення комп'ютера. Об'єм оперативної пам'яті набагато більший, ніж постійної пам'яті.
Оперативна
пам'ять
займає значну частину адресного простору
комп'ютера. Її встановлений об'єм і
швидкодія впливають на швидкодію
персонального комп'ютера в цілому (часом
навіть більше, ніж швидкість процесора).
Надійність її роботи багато в чому
визначає надійність усього комп'ютера.
Усі
персональні комп'ютери використовують
оперативну пам'ять динамічного типу
(DRAM - Dynamic Random Access Memory), основною перевагою
якої перед статичною оперативною
пам'яттю (SRAM - Static RAM) є низька ціна.
У
результаті логічна організація адресного
простору в межах 1 Мбайт вийшла досить
складною (Рис. 7.10). І таку ж організацію
повинні підтримувати всі персональні
комп'ютери сімейства IBM PC для забезпечення
сумісності з попередніми моделями.
Тіньова пам'ять (Shadow RAM), що представляє собою частину оперативної пам'яті, у яку при запуску комп'ютера переписується вміст постійної пам'яті, і яка заміняє цю постійну пам'ять на час роботи комп'ютера. Необхідність даної процедури викликана тим, що навіть порівняно повільна динамічна оперативна пам'ять виявляється усе-таки швидшою, ніж постійна пам'ять. Системна постійна пам'ять (ПЗП) займає порівняно невеликий об'єм (зазвичай 64 Кбайти). Однак її значення для комп'ютера дуже велике. Сама її назва ROM BIOS (ROM Basic Input/Output System) - базова система вводу/виводу - говорить про те, що в ній знаходиться функціонально повний набір програм нижнього рівня для управління пристроями вводу/виводу. Тому навіть до завантаження в оперативну пам'ять програм, які виконуються, з диска комп'ютер має можливість обслуговувати клавіатуру, дисплей, подавати звукові сигнали, спілкуватися з дисками і т.д.