x86標(biāo)志寄存器(PSW.ppt

標(biāo)志寄存器 ( FLAGS / PSW ）,15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,條件碼標(biāo)志： 控制標(biāo)志：,OF 溢出標(biāo)志 DF 方向標(biāo)志 SF 符號標(biāo)志 IF 中斷標(biāo)志 ZF 零標(biāo)志 TF 陷阱標(biāo)志 CF 進(jìn)位標(biāo)志 AF 輔助進(jìn)位標(biāo)志 PF 奇偶標(biāo)志,OF DF IF TF SF ZF AF PF CF,例：ADD AX, BX JO / JC ERROR ?,寄存器與存儲器的比較： 寄 存 器 存 儲 器,在CPU內(nèi)部 在CPU外部 訪問速度快 訪問速度慢 容量小，成本高 容量大，成本低 用名字表示 用地址表示 沒有地址 地址可用各種方式形成,4. 外部設(shè)備,外部設(shè)備與主機(jī)（ CPU 和存儲器）的通信是通過外設(shè)接口（Interface）進(jìn)行的，每個接口包括一組寄存器。 數(shù)據(jù)寄存器：存放外設(shè)和主機(jī)間傳送的數(shù)據(jù) 狀態(tài)寄存器：保存外設(shè)或接口的狀態(tài)信息 命令寄存器：保存CPU發(fā)給外設(shè)或接口的控制命令 外設(shè)中每個寄存器有一個端口（Port）地址，構(gòu)成一個獨(dú)立于內(nèi)存的 I / O 地址空間：0000H FFFFH,80x86的寄存器結(jié)構(gòu),80x86的程序可見寄存器組 通用寄存器 專用寄存器 段寄存器,8086/8088,IOPL,NT,80286,VM,80386,AC,80486,ID,VIP,VIF,31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,Pentium,80x86的標(biāo)志寄存器,IOPL： I/O特權(quán)級 VIP：虛擬中斷未決標(biāo)志 NT： 嵌套任務(wù)標(biāo)志 VIF：虛擬中斷標(biāo)志 RF： 重新啟動標(biāo)志 VM：虛擬8086模式位 AC： 對準(zhǔn)檢查方式位 ID： 標(biāo)識標(biāo)志,支持多任務(wù)處理功能 支持虛擬存儲器特性,保護(hù)模式下的80x86,保護(hù)模式下的存儲器尋址,所選存儲單元,描 述 符64,描述符表,所選段,存 儲 器,段基地址32,選擇器16,偏移地址 32,邏輯地址,當(dāng)前主流CPU的發(fā)展過程：,1從8080/8085到8086 8086是1978年Intel公司推出的16位微處理器。與前一代8位微處理器8080/8085相比，8086有如下進(jìn)步： （1）8086有16位數(shù)據(jù)總線，處理器與外部傳送數(shù)據(jù)時，一次可傳送16位二進(jìn)制數(shù)，而8080/8085一次只能傳送8位。 （2）8086的尋址空間從8080/8085的64K字節(jié)提高到1M字節(jié)。 （3）8086采用了流水線技術(shù)，而8080/8085是非流水線結(jié)構(gòu)。在一個具有流水線結(jié)構(gòu)處理器的系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)處理器的內(nèi)部操作與存儲器或I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳送操作重疊進(jìn)行，從而提高了處理器的性能。,2從8086到8088 8086的內(nèi)部寄存器、功能部件、數(shù)據(jù)通路以及對外的數(shù)據(jù)總線均為16位寬度，它的出現(xiàn)是計算機(jī)技術(shù)上一個很大的進(jìn)步。但是，當(dāng)時已有的微處理器外圍配套芯片的數(shù)據(jù)總線都是8位的，為了使用這些8位的外圍芯片組成系統(tǒng)，Intel公司又推出了8088微處理器。8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8086基本相同，也提供16位的處理能力，但對外的數(shù)據(jù)總線設(shè)計成8位。 1981年IBM公司選擇8088微處理器作為核心來設(shè)計IBM PC微計算機(jī)系統(tǒng)，推向市場后獲得了巨大的成功，為后來的80x86系列微處理器成為主流微計算機(jī)的處理核心打下了基礎(chǔ)。,380286、80386到Pentium微處理器 由于用戶對PC機(jī)性能的要求迅速提高，Intel公司在1982年推出了80286微處理器，它仍然是16位結(jié)構(gòu)。80286的內(nèi)部及外部數(shù)據(jù)總線都是16位的，但它的地址線是24位的，可尋址16M字節(jié)的存儲空間。80286有兩種工作方式，即實(shí)模式和保護(hù)模式。實(shí)模式與8086工作方式相同，但速度比8086快。保護(hù)模式除了仍具有16M字節(jié)的存儲器物理地址空間外，她還能為每個任務(wù)提供1G（230）字節(jié)的虛擬存儲器地址空間。保護(hù)方式把操作系統(tǒng)及各任務(wù)所分配到的地址空間隔離開，避免程序之間的相互干擾，保證系統(tǒng)在多任務(wù)環(huán)境下正常工作。,80386是1985年研制出的一個32位微處理器，內(nèi)部及外部數(shù)據(jù)總線均為32位，地址線也為32位，因此它可處理4G（232）字節(jié)的物理存儲空間。80386為每個任務(wù)提供的虛擬存儲空間增加到64T（246）字節(jié)。 1989年Intel公司又研制出新一代的微處理器80486，80486芯片內(nèi)除了有一個與80386相同結(jié)構(gòu)的主處理器外，還集成了一個浮點(diǎn)處理部件FPU以及一個8K字節(jié)的高速緩沖存儲器（cache），使80486的計算速度和總體性能比80386有了明顯的提高。,1993年Intel公司又推出了Pentium微處理器。 1996年特爾推出采用了MMX（多媒體增強(qiáng)指令集）技術(shù)的Pentium處理器。 1997年英特爾推出Pentium 處理器，集成了750萬個晶體管。英特爾發(fā)布StrataFlash存儲器，實(shí)現(xiàn)在單個存儲單元中存儲多位數(shù)據(jù)，大幅增加閃存容量。 1999年英特爾發(fā)布Pentium 處理器，內(nèi)含900萬個晶體管。,2000年無線應(yīng)用成為發(fā)展重點(diǎn)，英特爾發(fā)布Xscale微架構(gòu)體系和數(shù)款無線網(wǎng)卡。英特爾發(fā)布Pentium 4處理器，集成了4200萬個晶體管。 2001年，Intel公司推出了基于服務(wù)器的IA架構(gòu)的64位微處理器Itanium。,2003年AMD公司推出首款64位處理器，這是一款采用x86兼容架構(gòu)的64位CPU，它最大的特點(diǎn) 就是在支持64位數(shù)據(jù)尋址的同時，向下兼容32位數(shù)據(jù)尋址，妥善解決了CPU從32位到64位的過渡和兼容問題，從而掀起了桌面處理器從32位向64位過 渡的技術(shù)革命。 2004年，Intel發(fā)布了其首款64位Xeon處理器，它采用EM64T(Intel Extended Memory 64 Technology)技術(shù)，同時支持32位和64位運(yùn)算，在運(yùn)行64位程序時采用64位工作方式，而在處理32位運(yùn)算時依然是IA32(即x86)工作 結(jié)構(gòu)，這實(shí)際上也一起被稱為x86-64架構(gòu)。,2005年4月，Intel發(fā)布首款基于服務(wù)器的雙核CPU 。 2005年5月，AMD發(fā)布首款基于服務(wù)器的雙核CPU 。 2006年11月，Intel發(fā)布了首款四核心處理器Core 2 Quad Extreme 670 。 2007年9月，AMD發(fā)布了首款四核處理器巴塞羅納（Barcelona）,64位處理器是指這個位數(shù)指的是CPU GPRs（General-Purpose Reg