- •Глава 1. Основные понятия 9
- •Глава 8. Организация виртуальной памяти 227
- •Глава 9. Организация кэш-памяти 246
- •Глава1. Основные понятия
- •1.1. Система программно-аппаратных средств обработки информации
- •1.2.Традиционная классификация эвм
- •1.3. Структуры эвм
- •1.4. Многомашинные комплексы и многопроцессорные системы
- •1.5. Эволюция режимов работы эвм
- •1.5. Особенности построения и эксплуатации современных многопроцессорные и многомашинных комплексов.
- •Глава 2. Программная модель процессора
- •2.1. Общие понятия
- •2.2. Виды используемых структур памяти по принципам размещения и поиска информации
- •2.3. Организация оперативной памяти
- •2.3.1. Оперативная память и адресные пространства процессора
- •2.3.2. Адресация многобайтовых объектов в оперативной памяти
- •2.3.3. Структура и типы команд
- •2.4. Режимы адресации
- •2.5. Типы машинных арифметик
- •2.6. Управление потоком команд.
- •2.7. Контекст программы
- •2.8. Команды cisc- и risc-архитектуры
- •Глава 3. Программная модель мп Intel
- •3.1. Режимы работы
- •3.2. Программная модель 16-ти битового микропроцессора мп ia-16
- •3.2.1. Модель памяти
- •3.2.2. Порты ввода/вывода
- •2.2.3. Регистровый файл
- •3.2.4. Структура команд
- •3.3. Программная модель 32-битового микропроцессора
- •3.3.1. Основные особенности организации
- •3.3.2. Модель памяти
- •3.3.3. Регистровый файл
- •3.3.4. Структура команд и режимы адресации
- •3.3.5. Структура данных
- •Глава 4. Программные модели мп корпорации dec
- •4.1. Программная модель процессоров семейства pdp-11
- •4.2. Программная модель процессоров эвм vax-11 (см 1700)
- •Глава 5. Система прерывания
- •5.1.Функции системы прерывания и общие решения по реализации
- •5.2. Система прерывания в мп intel
- •5.2.1. Система прерывания в мп ia-16
- •5.2.2. Особенности системы прерывания в мп ia-32
- •5.2.3. Организация системы прерывания в pdp 11
- •Глава 6. Организация ввода-вывода
- •6.1. Система ввод/вывода
- •6.2.Теоретические основы операций ввода/вывода
- •6.3. Синхронизация передачи данных при вводе/выводе
- •6.3.1. Ввод/вывод с проверкой готовности
- •6.3.2. Ввод/вывод с использованием системы прерывания
- •6.3.3. Ввод/вывод с использованием устройств прямого доступа к памяти
- •Глава 7. Шинные интерфейсы
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Асинхронный системный интерфейс "Общая шина"
- •7.3. Системные интерфейсы мп ia
- •7.4. Локальный интерфейс микропроцессора i80386
- •7.4.1. Особенности локального интерфейса i80386
- •7.4.2. Диаграммы работы локального интерфейса мп i80386
- •7.4.3. Модель функционирования локального интерфейса мп i80386. (интерфейс с конвейерной передачей данных)
- •7.4.4. Специальные циклы
- •7.5. Локальный интерфейс микропроцессора i486 (интерфейс с пакетной передачей данных)
- •7.5.1. Особенности локального интерфейса i486
- •7.5.2. Диаграммы работы локального интерфейса мп i486
- •7.5.3. Модель функционирования локального интерфейса мп i486
- •7.6. Локальный интерфейс мп Pentium (интерфейс с пакетной передачей данных и конвейеризацией передачи адреса)
- •7.7. Интерфейсы с расщепленными транзакциями
- •Глава 8. Организация виртуальной памяти
- •8.2. Основные задачи виртуальной памяти
- •8.3. Страничная организации виртуальной памяти
- •8.3.1. Страничная организация памяти
- •8.3.2. Виртуальная память на основе таблицы математических страниц
- •8.3.3. Упрощенная схема виртуальной памяти на основе таблицы физических страниц
- •8.3.4. Схема виртуальной памяти на основе таблицы физических страниц.
- •Глава 9. Организация кэш-памяти
- •9.1. Назначение и общая схема подключения кэш-памяти
- •9.2. Системы адресации кэш-памяти
- •9.3. Режимы работы кэш-памяти
- •9.4. Иерархическая структура кэш-памяти и средства управления кэш-памятью
- •9.5. Организация когерентности системы кэш-памяти в многопроцессорных системах с общей оперативной памятью.
- •Основные переходы. При запросах на чтение (r):
- •Чтение (sr2):e в s. При запросах на запись (w):
- •Глава 10. Организация системы памяти на жестких дисках
- •10.1.Дисковые массивы и уровни raid
- •125Стр. Из 292
Глава 3. Программная модель мп Intel
3.1. Режимы работы
Корпорация Intel для использования в РС выпускала микропроцессоры различной разрядности. Наиболее известные из них:
шестнадцатиразрядные микропроцессоры (МП i8086),
двадцатичетырехразрядные микропроцессоры (МП i8286),
тридцатидвухразрядные микропроцессоры (от МП i8386 – до Pentium IV),
шестидесятичетырехразрядные микропроцессоры (Itanium.). Но это уже принципиально новая модель архитектуры EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing – вычисления с явным параллелизмом команд).
Имеется еще расширение архитектуры МП, совместимых c IBM PC, до 64 бит (модели МП Hammer (К-8) корпорации АМD), но это расширение коснулось только формата данных и РОН.
Первые МП корпорация Intel выпускала, находясь в составе корпорации IBM. Программное обеспечение для этих РС производила корпорация Microsoft, также входившая в состав корпорации IBM. По этой причине, когда говорят о МП, используют термин "МП Intel архитектуры (МП IА)" или «МП, совместимые с IBM PC».
В МП этих архитектур можно выделить по режимам работы четыре программные модели:
реальный режим шестнадцатиразрядного микропроцессора МП i8086,
защищенный режим работы,
реальный режим тридцатидвухразрядного микропроцессора,
виртуальный режим 86.
Реальный режим шестнадцатиразрядногомикропроцессора МП i8086
Это основной режим 8-и 16-разрядных первых персональных ЭВМ, программно совместимых с IBM PC (режим МП IA-16).
Защищенный режим работы
Это основной 32-разрядный режим работы для 32-разрядных микропроцессоров МП IA (Intel архитектуры). В этом режиме доступны все команды и все архитектурные возможности. Используется механизм виртуальной памяти, все встроенные средства защиты, процедура переключения задач (режим МП IA-32). Дополнительными режимами для них являются реальный и виртуальный 86 (режим V86).
Реальный режим 32-разрядного микропроцессора
Это 16-разрядный режим адресации и обработки данных с прямым обращением к памяти. Режим эмулирует программную среду (модель) МП 8086 с некоторыми дополнительными возможностями, включая новые РОНы, часть новых команд и расширений как адресов, так и данных. Но в любом случае, 32-разрядное смещение в сегменте не должно превышать значения 65 535 (64 Кбайт).
При запуске или перезагрузке МП устанавливается именно реальный режим. Он используется для подготовки программной среды для работы в защищенном режиме.
Виртуальный режим 86
Это разновидность формы эмуляции модели 8086. Здесь нет прямой адресации памяти. В этом режиме применяются механизмы защиты и виртуальной памяти. Виртуальный режим 86 устанавливается из защищенного (для запуска программ, написанных для реального режима) с возможностью возврата в защищенный режим.
Вопросы для самопроверки:
1. Характеристики защищенного режима работы МП, возможности использования разрядности операндов и других средств архитектуры.
2. Характеристика реального режима работы МП, назначение режима, возможности использования разрядности операндов и других средств архитектуры.
3. Характеристика виртуального режима 86, назначение режима и возможности использования разрядности операндов и других средств архитектуры.