Глава 4. Расширенные возможности

,, СОВРЕМЕННЫХ МИКРОПРОЦЕССОРОВ

4.1. Архитектурные особенности

Операционная система MS-DOS, язык ассемблера МП 86 и методы программирования микропроцессоров корпорации Intel разрабатывались применительно к 16-разрядному процессору 8086 и тому режиму, кото­рый впоследствии получил название реального. Появление процессора 80386 знаменовало собой начало нового этапа в развитии операционных систем и прикладного программирования — этапа многозадачных графи­ческих операционных систем защищенного режима типа Windows и 32-разрядных прикладных программ. При этом, как уже отмечалось во введе­нии, все архитектурные средства 86-го процессора входят в состав любого современного процессора, который, таким образом, можно условно раз­делить на две части — МП 86 и дополнительные средства, обеспечиваю­щие защищенный режим, 32-разрядную адресацию и прочее. Из этих до­полнительных средств можно выделить те, которые обеспечивают защи­щенный режим, и в реальном режиме не используются (во всяком случае, явным образом; в действительности, процессор, даже работая в реальном режиме, использует по крайней мере некоторые из этих средств). Сюда, например, относятся регистры таблиц дескрипторов, регистры тестиро­вания и отладки, привилегированные команды защищенного режима, система страничного отображения адресов и др. С другой стороны, часть новых свойств современных процессоров можно использовать и в реаль­ном режиме, выполняя программы под управлением MS-DOS. Сюда прежде всего относится использование 32-битовых операндов, некоторых новых команд процессора и расширенных возможностей старых команд. Настоя­щая глава будет в основном посвящена именно этим средствам процессо­ров 80386, i486 и Pentium, которые в дальнейшем мы будем обобщенно называть 32-разрядными процессорами. Вопрос о программировании за­щищенного режима слишком сложен, чтобы его можно было осветить в рамках этой книги, хотя основные принципы защищенного режима будут описаны.

32-разрядные процессоры содержат несколько десятков программно-адресуемых регистров (не считая регистров сопроцессора), из которых шесть являются 16-разрядными, а остальные — 32-разрядными. Регистры при­нято объединять в семь групп: регистры общего назначения (или регистры данных), регистры-указатели, сегментные регистры, упраатяющие реги­стры, регистры системных адресов, отладочные регистры и регистры тес­тирования. Кроме того, в отдельную группу выделяют счетчик команд и регистр флагов. Регистры, используемые в реальном режиме, показаны на рис. 4.1.

Расширенные возможности соврелмнных микропроцессоров

161

Решстры данных

Биты 31 16 15

ЕАХ ЕВХ ЕСХ EDX		АН АХ AL
		ВН ВХ BL
		СН СХ CL
		DH DX DL

Аккумулятор Базовый регистр Счетчик Регистр данных

Регистры-указатели

Биты 31 16 15

ESI EDI ЕВР ESP		SI	Индекс источника Индекс приемника Указатель базы Указатель стека
		D,
		ВР
		SP

Сегментные регистры

Регистр сегмента команд

Регистр сегмента данных

Регистр дополнительного сегмента данных

Регистр дополнительного сегмента данных

Регистр дополнительного сегмента данных

Регистр сегмента стека

Биты 15 О

Указатель команд Регистр флагов

IP

EFLAFS

CS

Рис. 4.1. Основные регистры 32-разрядных процессоров.

162