Анализ развития процессоров фирмы Intel IA-32

В табл. 2.1приведены основные свойства процессоров фирмы Intel, от процессора 8086 до первых представителей семейства Pentium.

Архитектура ЦП 8086: основные регистры, организация памяти

Программная модель МП представляется набором его регистров.Регистрявляется устройством временного хранения данных и используется с целью облегчения арифметических, логических и пересылочных операций.

Центральный процессор 8086 имеет четыре 16-битных регистраобщего назначения AX, BX, CX, DX, четыре регистра-указателя SI, DI, BP и SP, четыререгистрасегментовCS, DS, ES, SS, один 16-битовыйрегистрфлагов FLAGS и указатель программ IP (см.рис.2.1)

Рис. 2.1.Программная модель ЦП 8086

Регистр-аккумулятор AX используется для хранения промежуточных данных и результатов.

При базовых типах адресации регистрBX содержит адрес области памяти либо адрес, который суммируется для получения нового значения со смещением.

Регистр-счетчик CX предназначен для управления числом итераций в цикле или числом повторений в командах REP в строковых операциях.

Регистрданных DX используется как вторичный аккумулятор для хранения промежуточных данных и результатов.

Индексный регистр-источник SI применяется в качестве указателя адреса байта или слова в таких строковых командах, как LODS ("загрузить строку"), CMPS ("сравнить строку"), MOVS ("переслать строку"). При базово-индексной адресации содержимое регистраSI может суммироваться с содержимымрегистраBX.

Индексный регистр-источник DI используется как указатель назначения для адреса байта или слова в строковых командах, таких как SCAS (сканировать строку), CMPS, MOVS, STOS (записать строку). При базово-индексной адресации для получения адреса операнда содержимое регистраDI может суммироваться с содержимымрегистраBX.

Регистр-указатель стека SP применяется для работы с данными в стековых структурах. Его содержимое указывает адрес элемента на вершине стека, что удобно при организации обработки прерываний, процедур вызова подпрограммы и выхода из нее путем сохранения адреса возврата на вершине стека.

Регистр-указатель базы BP используется как дополнительный указатель для работы с данными в стековых структурах. В режиме базово-индексной адресации содержимое регистраBP может суммироваться с содержимымрегистровSI или DI.

Адресное пространство памяти процессора, откуда происходит выборка команд и данных, разделено на сегменты(области памяти) емкостью до 64 Кбайт каждый. Процессор 8086 имеет прямой доступ одновременно к четыремсегментам.

Начальный адрес сегментаможет быть установлен прикладной программой и всегда должен начинаться с 16-байтовых границ. Базовый адрессегментаполучается делением действительного физического адреса начальной ячейкисегментана 16. Базовые адреса содержатся в одном из четырех 16-битных сегментныхрегистровCS, DS, ES и SS. На расположениесегментане накладывается никаких специальных ограничений, кроме одного: он должен быть на границе 16 байт (т.е. физический адрес начальной ячейки должен делиться на 16).Сегментымогут быть смежными, разделенными, перекрываться частично или полностью.

Регистрысегментовиспользуются для идентификации текущегосегментаадресного пространства.

Регистрсегмента команд CS указывает сегмент, содержащий адрес текущей выполняемой программы.

Регистрсегментаданных DS содержит начало зоны адресов, которая в общем случае включает программно изменяемые таблицы и константы.

РегистрдополнительногосегментаES указывает начало области памяти, которая обычно используется для запоминания промежуточных данных.

Регистрсегментастека SS содержит начальный адрес стековой структуры в памяти ЭВМ.

Указатель команд IP содержит адрес следующей команды в сегменте памяти, определяемом содержимым регистрасегментакоманд CS.

Регистрфлагов FLAGS содержит информацию о текущем состоянии микропроцессора. Имеет шесть однобитовых флагов состояния, которые индицируют результаты выполнения арифметических и логических операций.