【正文】 73 程序不可見的寄存器 CS DS ES SS FS GS 基地址 界限 權(quán)限 TR LDTR 基地址 界限 GDTR IDTR 基地址 界限 權(quán)限 程序不可見區(qū)域 描述符（寄存器）高速緩沖區(qū) 74 4. 80386的工作模式小結(jié) ? 實(shí)模式 ? 只允許 CPU訪問第一個(gè) 1MB存儲(chǔ)器空間 ? 實(shí)模式存儲(chǔ)器 /常規(guī)內(nèi)存 ? 每次加電 /復(fù)位后默認(rèn)的工作方式 ? 存儲(chǔ)單元的地址都由 “ 段＋偏移 ” 組成 ? 保護(hù)模式 ? 允許 CPU訪問所有存儲(chǔ)器空間 ? 段地址由描述符提供，描述符由選擇子在描述符表中選擇 ? 分頁機(jī)制 ? 虛擬 8086模式 ? 在保護(hù)模式下模擬多個(gè) 8086工作環(huán)境 地址轉(zhuǎn)換 75 三、 Pentium 4 CPU簡(jiǎn)介 ? 物理特性（三個(gè)版本） ? Willamette ? ? ～ ? Socket 423/3400萬晶體管， Socket 478/4200萬晶體管 ? FSB 400/533MHz ? 12KμOps+8KB L1+256KB L2 ? Northwood ? /銅工藝 ? ～ ? Socket 478， 5500萬晶體管 ? FSB 533/800MHz ? 12KμOps+8KB L1+512KB L2+2MB L3(XE版本 ) ? Prescott ? ? ～ ？ ? Socket 478/SocketT， 12500萬晶體管 ? FSB 800MHz ? 16KμOps+16KB L1+1MB L2 76 Pentium 4 CPU簡(jiǎn)介 ? Netburst體系結(jié)構(gòu) ? 2個(gè) 2x ALU＋ 1個(gè) 1x ALU，兩個(gè) 2x AGU(地址 ) ? 超級(jí)流水線， 20級(jí) ? 高級(jí)動(dòng)態(tài)執(zhí)行 ? 亂序執(zhí)行：一條指令暫時(shí)不能執(zhí)行時(shí)，后面的指令可繼續(xù)執(zhí)行 ? 推測(cè)執(zhí)行：為保證流水線不間斷，先執(zhí)行再判斷，發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)錯(cuò)誤時(shí)再返回錯(cuò)誤點(diǎn)重新開始 ? 同時(shí)執(zhí)行 126條指令 ? 同時(shí)執(zhí)行 48個(gè)讀取操作和 24個(gè)存儲(chǔ)操作 ? 增強(qiáng)的分支預(yù)測(cè)能力 ? 分支目標(biāo)緩存 BTB，可追蹤 4096個(gè)分支目標(biāo)地址 ? 新型緩存體系結(jié)構(gòu) ? 12K微指令追蹤緩存， 存放已執(zhí)行過的指令，以便分支預(yù)測(cè)錯(cuò)誤時(shí)能夠立即恢復(fù)到錯(cuò)誤的分支點(diǎn) ? 8KB L1數(shù)據(jù)緩存 ? 256KB～ 512KB L2高級(jí)傳輸緩存 ? 4倍速總線接口 ? 總線頻率 100MHz（ 133MHz） *4＝ 400MHz（ 533MHz） FSB 77 Pentium 4 CPU簡(jiǎn)介 ? 增強(qiáng)的單指令多數(shù)據(jù)流指令集 SSE2 ? 144條 128位多媒體指令 ? 128位整數(shù)運(yùn)算、 128位雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算 ? 改善了視頻、音頻、 3D圖形、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理能力 ? 存儲(chǔ)管理基本同 80386 ? 基本運(yùn)行環(huán)境 78 第 3章作業(yè)： ? ? ? ? ? ? ? ? 。 段寄存器 偏移量 65 二、 80386CPU 主要特性： ? 全 32位結(jié)構(gòu) (ALU、 BUS、 Reg)，可處理 8/16/32位數(shù)據(jù) ? 物理尋址空間 232字節(jié)（ 4GB） ? 外部數(shù)據(jù)總線傳輸率為 33MB/s ? 片內(nèi)集成 MMU，支持段式或頁式虛擬存儲(chǔ)管理和特權(quán)保護(hù) ? 虛存空間 64TB， 1MB或 4GB/段， 16384段 /任務(wù) ? 4級(jí)特權(quán)層：一般 OS為 0、 2級(jí)，用戶程序?yàn)?3級(jí) ? 實(shí)地址方式、虛擬 8086方式和保護(hù)方式 ? 硬件支持多任務(wù)，一條指令可完成任務(wù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間 ≤17us ? 更先進(jìn)的流水線結(jié)構(gòu)： 16字節(jié)指令隊(duì)列 ? 時(shí)鐘速度： 16～ 33MHz 66 1. 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 分三個(gè)部分： ? 總線接口單元（ BIU） ? 與存儲(chǔ)器和接口間的數(shù)據(jù)傳送 ? 中央處理單元（ CPU） ? 指令預(yù)取部件、指令譯碼部件、執(zhí)行部件 ? 指令譯碼和執(zhí)行 ? 存儲(chǔ)器管理單元（ MMU） ? 段管理部件、頁管理部件 ? 地址轉(zhuǎn)換、虛存管理 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 67 2. 主要引線功能 ? D0～ D31 ：雙向， 32位數(shù)據(jù)總線 ； ? A2～ A31 ：輸出， 30位地址總線； ? BE0～ BE3 ：字節(jié)選通輸出，與 30位地址線結(jié)合可 相當(dāng)于 32位地址； ? W/R：輸出，寫 /讀控制信號(hào)； ? D/C：輸出，數(shù)據(jù)傳送周期 /控制周期； ? BS16：輸入，有效則總線寬度為 16位； ? ADS：輸出，地址信號(hào)有效； ? NA：輸入，下一地址請(qǐng)求信號(hào)； ? 其他信號(hào)與 8086基本一致 68 3. 內(nèi)部寄存器組 ? 共 34個(gè)內(nèi)部寄存器 8個(gè)通用寄存器（ 32/16/8位） 6個(gè)段寄存器（ 16位） 指令指針（ 32/16位） 標(biāo)志寄存器（ 32/16位） 4個(gè)系統(tǒng)地址寄存器（ 32+20位 /16位） 控制寄存器 調(diào)試和測(cè)試寄存器 69 通用寄存器組（ 32/16/8位） ? EAX ? EBX ? ECX ? EDX ? ESI ? EDI ? EBP ? ESP 低 16位可分為兩個(gè) 8位寄存器 低 16位可作為獨(dú)立的寄存器 注： 32位尋址時(shí)，這 8個(gè) 32位寄存器全部可用于提供偏移地址。 LDTR 基地址 界限 權(quán)限 LLDT 偏移量 15 0 LDT 64 訪問局部描述符表 LDT 選擇子 GDTR 15 0 GDT LDT 描述符 ? 可以看出， LDTR是 GDT中的某個(gè) LDT描述符的偏移地址，見下頁圖示。如：能否讀寫、優(yōu)先 級(jí)別、段如何擴(kuò)展等。 AV(段有效 ) AV=1，段有效； AV=0，段無效。 線 性 地 址 空 間 偏 移 當(dāng) 前 訪 問 的 段 存儲(chǔ)器 60 描述符的格式（ 80386以上） 訪問權(quán)限 段界限 (L19L16) G( 粒度 ) G=1，界限要乘以 4KB，即段的大小為 4KB～ 4GB； G=0，段的大小為 0～ 1MB。 80X86微處理器 了解： ? 80X86存儲(chǔ)器尋址方式 ? 80386CPU的特點(diǎn)及存儲(chǔ)管理 ? *Pentium 微處理器 56 一、 80X86的存儲(chǔ)器尋址方式 ? 實(shí)地址模式 ? 用段地址和偏移地址的組合