Архітектура мікропроцесора: поняття, види, переваги та недоліки

80286: 16-бітний microprose

В основному це microprose, є розширеною версією 8086. Тому перед тим, як зрозуміти 80286, потрібно мати мінімальні уявлення про 8086. Intel 8086 – це 16-бітний мікропроцесор, призначений для використання в якості ЦП в микрокомпьютерах. Термін 16 біт означає, що його арифметична, логічна одиниця, внутрішні регістри, інструкції призначені для роботи з 16-бітовими двійковими кодами. Має 20-бітну адресну шину та 16-бітна шину даних. Таким чином, це означає, що він може звертатися до будь-якого з 1048576 комірок пам’яті і може зчитувати або записувати дані в пам’ять і порти по 16 або 8 біт.

Архітектура мікропроцесора 80286 спеціально розроблена для багатокористувацької і багатозадачної системи. Вона має чотири рівня захисту пам’яті і підтримує операційну систему. Продуктивність більш ніж у два рази вище за такт, ніж у попередників Intel 8086/8088. Складні математичні операції займають менше тактів порівняно з 8086. Він усуває мультиплексування шин і має лінійну адресну шину з 24 адресними рядками, яка може безпосередньо передавати 16 Мбайт пам’яті. Це підтримується модулем керування пам’яті, і через нього він може віддавати 1 Гбайт пам’яті, також відому як віртуальна. Процесор включає в себе різні вбудовані механізми, які можуть захистити системне від користувацьких програм і обмежити доступ до деяких областях пам’яті.

Є два режими роботи для 80286. Режим реального адреси та режим захищеного віртуального адреси. В основному в цьому режимі користувач не заважає іншому. Також вони не можуть втручатися в операційну систему. Ці функції називаються захистом. 80286 містить чотири блоки обробки:

  • Блок шини.
  • Блок інструкції.
  • Блок виконання.
  • Блок адреси.
  • Поки виконується поточна інструкція, BU попередньо вибирає команду s і зберігає її у чергу з шести байтів. Функція U є розшифрувати відточені інструкції і зберегти чергу з трьох декодованих інструкцій. Блок адреси обчислює адреса пам’яті або пристроїв вводу/виводу, який повинен бути відправлений для читання і операції запису. Всі чотири блоки працюють паралельно усередині процесора. Ця реалізація передбачення переходів в архітектуру мікропроцесорів називається конвеєрної.

    Наступний напрямки еволюції це мікропроцесор 80386 – перша 32-розрядна машина Intel. Завдяки своїй архітектурі вона змогла конкурувати зі складністю і міццю мікрокомп’ютерів і мейнфреймів, представлених кількома роками раніше. Це був перший процесор, який підтримував багатозадачність і містив 32-бітний захищений режим. У ній реалізована концепція підкачки. Вона має адресуемую фізичну пам’ять об’ємом 4 ГБ і ширину передачі даних 32 біта.