Intel 8088

В 1979 г. появился процессор Intel 8088. Это тот же Intel 8086, но с 8-разрядной внешней шиной данных. Таким образом, фирмой Intel была достигнута переносимость не только программной, но и аппаратной базы Intel 8080. Благодаря наличию очереди, производительность Intel 8088 в среднем только на 20% ниже, чем у Intel 8086.

Motorola 68000

В 1979-1980 гг. Motorola создала процессор 68000:

• разрядность — 32;

• разрядность внешней шины данных — 16;

• разрядность шины адреса — 24;

• количество транзисторов — 75000.

Этот процессор обладал свойством ортогональности, которое заключается в отсутствии специализированных регистров и команд и, соответственно, наличии возможности выполнения всех команд на всех регистрах и над всеми типами данных. Его система команд была модифицируемой. До него все процессоры были устройствами с произвольной логикой (с фиксированной системой команд).

Z8000

Фирмой Zilog также была сделана попытка создать 16-разрядный процессор. Работать над ним начал Масатоси Сима, переманенный в Zilog Фаджином. Его опытный образец был выпущен под названием Z8000. Однако он имел много ошибок, устранить которые не удалось из-за ухода Масатоси Сима обратно в Intel (Z8000 основывался на произвольной логике).

1980-Е годы. I80186 — i486

I80186, i80286

В 1982 г. был выпущен i80186 — улучшенный i8086. i80186 не получил широкого распространения, т. к. в том же году был выпущен i80286.

Характеристики i80286:

• разрядность — 16;

• разрядность шины адреса — 24;

• количество команд — 170;

• количество транзисторов — 130000;

• тактовая частота — 8 МГц.

Основные архитектурные особенности — защищенный режим, виртуальная память, многозадачность — приспособленность для многопользовательских, многозадачных систем.

Соответственно, систему команд в основном пополнили системные команды:

• коррекция запрашиваемого уровня привилегий (ARPL);

• сброс флага переключения задачи (CLTS);

• загрузка прав доступа (LAR);

• загрузка и размещение регистров дескрипторных таблиц (LGDT, LIDT, LLDT, SGDT, SIDT, SLDT);

• загрузка и размещение регистра задачи (LTR, STR);

• загрузка размера сегмента (LSL);

• проверка доступности сегмента при чтении и записи (VERR, VERW);

• загрузка и размещение слова состояния машины (LMSW, SMSW);

• проверка границ массива (BOUND);

• обращение к процедуре (ENTER) и выход из процедуры (LEAVE);

• ввод-вывод символов (INS, OUTS);

• загрузки новых сегментных регистров (LFS, LGS).

i432

В том же 1982 году был выпущен процессор i432. Основным его свойством была объектная ориентированность. Она проявлялась в реализации идей защищенного режима (заметим близость по времени к 80286), но с некоторыми ограничениями для программиста. Понятия "память" в привычном его понимании с ячейками памяти, их содержимым и адресами для программиста фактически не существовало. Он должен был оперировать с объектами с помощью т. н. дескрипторов доступа, содержащих права доступа и информацию об объекте (в т. ч. его адрес) — дескриптор объекта. При этом программист не мог самостоятельно сформировать или изменить дескриптор. По сути, это было сужением возможностей защищенного режима. Видимо, это и привело к тому, что процессор не получил широкого распространения.

i80386

В 1985 году был выпущен i80386. Его характеристики:

• разрядность — 32;

• разрядность шины адреса — 32;

• количество команд — 220;

• количество транзисторов — 275000;

• тактовая частота — 16 МГц.

Основные архитектурные особенности — 32-разрядная архитектура и усовершенствованный защищенный режим, сохранившиеся во всех процессорах IA-32 (Intel Architecture 32), режим виртуального процессора i8086 — V86.

I80386SX — модификация с 16-разрядной внешней шиной данных (SX — SiXteen).

Добавления к системе команд:

• прямое (BSF) и обратное сканирование битов (BSR);

• тестирование битов: простое (BT), с инверсией (BTC), со сбросом (BTR), с установкой (BTS);

• длинные условные переходы;

• пересылка символа с расширением знака (MOVSX) и нулями (MOVSZ);

• чтение машинно-специфичного регистра (RDMSR);

• условная установка байтов по 16-и условиям (SETcc);

• двухоперандные сдвиги влево и вправо на произвольное число разрядов;

• CWDE (AXEAX), CDQ (EAXEDX:EAX).

i486

В 1989 году появился i486. Его характеристики:

• разрядность — 32;

• разрядность шины адреса — 32;

• количество команд — 220;

• количество транзисторов — 1,2 – 1,6 млн.;

• частота шины — 25 МГц;

• внутренняя тактовая частота — до 100 МГц (в DX4);

• разъем — Socket3 238.

Основные архитектурные особенности:

• конвейер;

• внутренний кэш первого уровня, совместный для команд и данных, размером 8 Кбайт (в DX4 — 16 Кбайт) и, соответственно, кэш-контроллер;

• математический сопроцессор (устройство обработки чисел с плавающей точкой).

i486SX — модификация без сопроцессора.

Добавления к системе команд:

• перестановка байтов (BSWAP);

• сравнение и обмен операндов (CMPXCHG);

• аннулирование указателя входа в таблицу страниц (INVLPG);

• обмен операндами и сложение (XADD);

• аннулирование строки кэша (INVD);

• обратная запись и аннулирование кэша (WBINVD).

Последние две команды включены в связи с появлением кэша.

Кроме того, добавились команды математического сопроцессора.