Студентам > Рефераты > 80286 процессор
80286 процессорСтраница: 2/4
╔═════════╗
║
MSW ║
╚═════════╝
╔═════════════════════════════════════╤═════════╗
║ Базовый адрес таблицы │
GDTR ║
╚═════════════════════════════════════╧═════════╝
╔═════════════════════════════════════╤═════════╗
║ Базовый адрес таблицы │
IDTR ║
╚═════════════════════════════════════╧═════════╝
┌───────┬─────────────────────────┬─────────────┐
╔═════════╗
│ права │базовый адрес сегмента с │ размер сегм.│ ║
LDTR ║
│ │локальной дескрипторной │ с локальной │
╚═════════╝
│доступа│ таблицей │ таблицей │
└───────┴─────────────────────────┴─────────────┘
┌───────┬─────────────────────────┬─────────────┐
╔═════════╗
│ права │ базовый адрес сегмента │размер сегм. │ ║
TR ║
│ │ состояния текущей │с состоянием │
╚═════════╝
│доступа│ задачи │ задачи │
└───────┴─────────────────────────┴─────────────┘
Регистры можно объединить в группы по схожести
выполняемых ими функций. В первую группу, называемую группой регистров общего назначения,
входят регистры AX, BX, CX, DX. Они предназначены в основном для хранения
данных- шестнадцатибитных слов. Только регистры BX и DX могут дополнительно
использоваться как адресные: регистр BX- как адрес смещения байта
или слова в оперативной памяти, регистр DX- как адрес порта ввода/вывода.
При обработке данных каждый из этих регистров имеет свои особенности.
Например, регистр AX всегда используется как один из операндов в команде умножения,
регистр CX используется как счетчик командой LOOP организации цикла, DX как расширение
регистра AX в командах умножения и деления. Эти регистры можно рассматривать как
состоящие из двух однобайтовых регистров каждый: AX состоит из AH и AL, BX- из BH и BL и т.д.
Следующую группу образуют регистры SP, BP,
SI, DI. Эта группа называется группой адресных и индексных
регистров. Из названия видно, что эти регистры могут использоваться в качестве
адресных. Кроме того, их можно использовать в качестве операндов в инструкциях обработки
данных.
Третья группа регистров CS, DS, SS, ES образует группу
сегментных регистров. В процессоре 80286 доступ к данным и
коду программы осуществляется через "окна" размером максимум 64К каждое. Есть окно
с программой, его начало определяется регистром CS; есть окно с данными,
начало которого определяется регистром DS. Начало окна со стеком определяется регистром
SS, а дополнительного окна с данными- регистром ES.
В процессоре 80286 появилась возможность размещать
таблицу векторов прерываний в произвольном месте оперативной памяти,
а не обязательно в самом начале, как в процессоре 8086. Для этого имеется
специальный регистр IDTR, по структуре аналогичный специальному сорокабитному
регистру GDTR (определяющий положение и размер глобальной дескрипторной таблицы,
для определения же локальной дескрипторной таблицы имеется шестнадцатибитный
регистр LDTR). Он определяет начало и размер таблицы векторов прерываний.
Имеются так же специальные команды его чтения и записи.
Регистр IP служит для хранения адреса
смещения следующей исполняемой команды, а регистр F- для хранения флагов.
В процессоре 80286 появился новый регистр MSW,
называемый словом состояния, или регистром состояния. Его значение прежде
всего в том, что, загружая этот регистр состояния специальным
значением (с битом PE=1), мы тем самым переключаем режим работы с обычного
на защищеннный.
И наконец, последний девятнадцатый регистр TR
служит для организации многозадачной работы процессора в защищенном режиме.
В обычном режиме он просто недоступен. Этот регистр служит селектором
сегмента состояния задачи. Существуют выполняемые только в защищеннном режиме команды
чтения этого регистра TR и записи в него.
Таким образом, а процессоре 80286 при сравнении
его с 8086 появилось пять новых "видимых" регистров и шесть "невидимых"
, четыре из которых связаны с регистрами CS, DS, SS, ES. Все новые регистры служат
для управления доступом к памяти и организации многозадачной работы процессора.
Память
Системная плата предусматривает подключение двух банков
памяти, каждый из которых содержит 128K 18-разрядных слов;
при этом общий объем памяти составляет 512 кбайт с контролем по четности.
Микропроцессор
Микропроцессор INTEL 80286 предусматривает 24-разрядную
адресацию, 16-разрядный интерфейс памяти , расширенный набор команд,
функции ПДП и прерываний , аппаратное умножение и деление чисел с плавающей запятой
, об'единенное управление памятью , 4-уровневую защиту памяти
, виртуальное адресное пространство на 1 гигабайт (1 073 741 824 байта) для каждой
задачи и два режима работы : режим реальной адресации, совместимый с
микропроцессором 8086, и режим защищенной виртуальной адресации.
Режим реальной адресации
В режиме реальной адресации физическая память
микропроцессора представляет собой непрерывный массив объемом до одного мегобайта.
Микропроцессор обращается к памяти , генерируя 20-разрядные физические адреса.
20-разрядный адрес сегмента памяти состоит из двух
частей: старшей 16-разрядной переменной части и младшей 4-разрядной части,
которая всегда равна нулю. таким образом , адреса сегментов всегда начинаются с
числа, кратного 16.
В режиме реальной адресации каждый сегмент
памяти имеет размер 64 Кбайта и может быть считан, записан или изменен.
Если операнды данных или команд попытаются выполнить
циклический возврат к концу сегмента , может произойти прерывание или
возникнуть исключительная ситуация ; например , если младший байт слова
смещен на FFFF, а старший байт равен 0000. если в режиме реальной адресации
информация, содержащаяся в сегменте, не использует все 64
кбайт, неиспользуемое пространство может быть предоставлено другому сегменту
в целях экономии физической памяти.
Режим защиты
Режим защиты предусматривает расширенное
адресное пространство физической и виртуальной памяти , механизмы защиты памяти
, новые операции по поддержке операционных систем и виртуальной памяти.
Режим защиты обеспечивает виртуальное адресное пространство
на 1 гигабайт для каждой задачи в физическом адресном пространстве на 16 Мегабайт.
виртуальное пространство может быть больше физического , т.к. любое использование
адреса , который не распределен в физической памяти , вызывает
возникновение исключительной ситуации, требующей парезапуска.
Как и режим реальной адресации,
режим защиты использует 32-разрядные указатели, состоящие из 16-разрядного
искателя и компонентов смещения. искатель, однако , определяет индекс в резидентной
таблице памяти, а не старшие 16 разрядов адреса реальной памяти. 24-разрядный базовый
адрес желаемого сегмента памяти получают из таблиц памяти. для получения физического
адреса к базовому адресу сегмента добавляется 16-разрядное смещение. микропроцессор
автоматически обращается к таблицам , когда в регистр сегмента
загружается искатель. все команды, выполняющие загрузку регистра, обращаются
к таблицам памяти без дополнительной программной поддержки. таблицы
памяти содержат 8-байтовые значения , называемые описателями.
Производительность системы
Микропроцессор 80286 работает с частотой 6 Мгц, в результате
чего период синхроимпульсов составляет 167 Нс.
Цикл шины требует 3 периода синхроимпульсов ( включая
один цикл ожидания); таким образом достигается 500-наносекундный
16-разрядный цикл работы микропроцессора. операции передачи данных по 8-разрядной
шине на 8-разрядные устройства занимают 6 периодов синхроимпульсов (включая 4 цикла
ожидания), в результате чего достигается 1000наносекундный цикл работы микропроцессора.
Операции передачи данных по 16-разрядной шине на 8-разрядные
устройства занимают 12 периодов синхроимпульсов ( включая
10 циклов ожидания ввода-вывода) , в результате чего достигается
2000-наносекундный цикл работы микропроцессора.
Системные прерывания
Микропроцессор немаскируемых прерываний
(НМП) 80286 и две микросхемы контроллера прерываний 8259A обеспечивают 16
уровней системных прерываний. ниже эти уровни приводятся
в порядке уменьшения приоритета.
Замечание: как все прерывания, так и любое из них в
отдельности, могут маскироваться (включая НМП микропроцессора).
╔═════════════════╤════════════════════════════════════════╗
║ Уровень │
Функция ║
╠═════════════════╪════════════════════════════════════════╣
║ Микропроцессор │ Контроль четности или каналов
вво- ║
║ НМП │
да-вывода ║
╚═════════════════╧════════════════════════════════════════╝
╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
║ Контроллеры
прерываний ║
╠═══╤═════════╤════════════════════════════════════════════╣
║ N │ Уровень │
Функция ║
╠═══╪═════════╪════════════════════════════════════════════╣
║ │IRQ 0 │ выход 0
таймера ║
║ 1 │IRQ 1 │ клавиатура (выходной буфер
полон) ║
|
Главная
Документация
Файлы
Информация
