文档介绍：第2章 微处理器及其结构
【本章提要】
本章在概述Intel处理器的性能指标、工作方式以及核心架构之后，从16位的8086，32位的80386到支持64位的Core，以核心架构为主线，从内部组成到外部引脚和总线时序逐步分析处理器的结构和工作原理。最后详细讨论不同方式下处理器对存储器管理技术。
【学****目标】
、工作方式及其切换方法。
，了解Intel处理器核心架构及处理器命名方式。
-32&Intel 64系列处理器结构特点，掌握微处理器内部结构功 能，各处理器的主要特点。
-32&Intel 64基本程序执行寄存器含义及使用，理解标志寄存器各位含义并能运用到实际中，了解Intel处理器所支持的数据类型。
-32&Intel 64主要引脚信号的含义及总线操作时序。
，熟练掌握实地址方式和保护方式下存储管理机制及物理地址计算方法。
第2章 微处理器及其结构主要内容
微处理器概述
微处理器内部结构
微处理器寄存器结构及数据类型
微处理器主要引脚信号与总线时序
微处理器对存储器管理概述
实地址方式下的存储器管理
保护方式下的存储器管理
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微处理器概述
微处理器性能指标
微处理器工作方式
流水线及超标量技术
微处理器核心架构
处理器命名方法
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1. 字长：一次处理二进制位数，通常为通用寄存器宽度。
2. 主频：处理器时钟频率，如4GHz等。
3. 外频：通常指处理器外部总线频率，如100MHz等。
4. 工作电压：通常有5V，, ,
5. 制造工艺：管间最小线距，通常以um或nm表示。
6. 地址线宽度：指处理器外部地址线引脚条数，如20，32和36条等
7. 数据线宽度：指处理器外部数据线条数，如16，32和64条等
8. 内置协处理器：指处理器内部是否集成了数学协处理器,如80387
9. 流水线技术：是否有流水线技术，有几级流水线
：是否具有两个及以上指令流水线。
：是否集成了高速缓冲存储器，L1、。
：是否具有多媒体扩展技术,如MMX/SSE/SSE2等
：采用何种微核心架构。
：消耗功率的大小，功耗＝动态电容×电压×电流×频率
综合性能＝核心频率×每个周期执行指令的条数 （2-1）
微处理器主要性能指标
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微处理器工作方式
一、实地址方式
系统启动后，任何处理器（Intel)自动进入实地址方式。在此方式下，采用类似于8086的体系结构，实地址方式下的主要特点如下：
1．寻址方式、存储器管理、中断处理与8086一样.
2．操作数默认长度为16位，但允许访问32位寄存器（在指令前加前缀）。
3．不用虚拟地址，最大地址范围仍限于1MB，只采用分段方式，每段最大64KB。
4．存储器中保留两个固定的区域，一个是初始化程序区FFFFFH—FFFF0H，另一个为中断向量表003FFH—00000H。
5．4特权级，在实地址方式下，程序在最高级0级上执行，指令集除少数指令外，绝大多数指令在实地址方式下都有效。
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保护方式
二、保护方式
所谓保护是指在执行多任务操作时，对不同任务使用的虚拟存储器空间进行完全的隔离，保护每个任务顺利执行。保护方式具有如下特点：
1．存储器采用虚拟地址空间、线性地址空间和物理地址空间三种方式来描述。
2．强大的寻址空间。在保护方式下，80386可以寻址的空间大至64TB（246）（虚拟地址）。
3．使用4级保护功能，可实现程序与程序、用户与用户、用户与操作系统之间的隔离和保护，为多任务操作系统提供优化支持。
4．在保护方式下，32位处理器既可以进行16位操作，又可进行32位操作。
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三种地址描述方法
：指示由段转换得到地址
2m字节(如Pentium m=32 为4GB）
：指示实际内存地址
2m字节(大小与线性地址空间一样）
：指示通过所有段描述符描述的整个地址空间（包括超出物理地址的部分）对于32位地址有：
段描述符个数2 最大段