A
4

14 Anatomia PC

Ogólny przegląd rodziny procesorów 80x86

Wielka kariera procesorów rodziny 80x86 rozpoczęła się na przełomie lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych, gdy IBM zdecydował się na wykorzystanie procesora Intel 8086 w komputerze IBM PC. Kolejne wersje procesorów powstawały w miarę podboju rynku przez PC-ly.

Do popularności PC-tów, oprócz polityki marketingowej IBM, z pewnością przyczynił się fakt, żc rodzina procesorów 80x86 jest zgodna w górę - program napisany dla pro cesora 8086 będzie działał na procesorze Pentium Pro.

Odmiany procesorów 32-bitowych

16-bitowe procesory 8086/8088 i 80286 stosowane w komputerach PC/XT i pierwszych modelach PC/AT wyszły już praktycznie z użycia. Ich miejsce zajęły procesory 32-bitowe, które w najbliższym czasie zostaną wyparte przez układy 64-bitowe.

386DX

Układ 80386DX był pierwszym 32-bitowym procesorem w rodzime 80x86. Podobnie jak układ 80286, może on pracować w trybie rzeczywistymi (ang. real modę) i chronionym (ang. protected modę). Dodatkowo procesor 80386 może pracować w trybie wirtualnym 8086 (ang. virtual 8086 modę) - w tym trybie zadanie może być wykonywane współbieżnie / innymi zadaniami na udostępnionych przez procesor 80386 wirtualnych procesorach 8086.

Zastosowanie 32-bitowcj architektury pociągnęło za sobą zmianę szerokości magistral. Procesor 80386 został wyposażony w 32-bitową magistralę danych i 32-bitową magistralę adresową. Pociągnęło to za sobą zwiększenie przestrzeni adresowej —w trybie chronionym procesor jest w stanie zaadresować do 4 GB pamięci.

Zmianie uległy rejestry procesora - rejestry ogólnego przeznaczenia zostały rozszerzone do 32 bitów, dodano również dwa nowe rejeslry segmentowe (FS i GS). Zwiększył się także zestaw instrukcji procesora.

Pierwsze procesory' 386 mogły pracować z częstotliwościami 16 i 20 MI Iz, w kolejnych wersjach częstotliwości zostały zwiększone do 25 i 33 MHz. Podstawowym ograniczeniem, które w początkowym okresie hamowało wzrost częstotliwości zegara, była pamięć. Czas dostępu do pamięci w systemie taktowanym zegarem 33 MHz powinien wynosić w granicach 30 ns, podczas gdy w powszechnie stosowanych modułach SIMM czas dostępu wynosi około 70 ns (problem ten mc pojawił się wcześniej, w systemach opartych na procesorze 80286 taktowanych zegarem do 12 MHz). Rozwiązaniem tego problemu okazało się wprowadzenie szybkiej pamięci podręcznej (ang. cache) opartej na bardzo szybkich statycznych pamięciach RAM, w której przechowywane są często używane dane.