Vi xử lý 80386
Vi xử lý 80386

Nội dung chính:
Nội dung chính:
Lịch sử phát triển họ vi xử lý iX86
Lịch sử phát triển họ vi xử lý iX86
Vi xử lý 80386
Vi xử lý 80386

Cấu trúc khối
Cấu trúc khối

Các chế độ vận hành của vi xử lý 80386
Các chế độ vận hành của vi xử lý 80386

Hệ thống vào ra
Hệ thống vào ra

Quản lý bộ nhớ
Quản lý bộ nhớ

Cấu trúc lệnh
Cấu trúc lệnh
Công nghệ mới
Công nghệ mới
Kết luận

xử lý đa nhiệm,có thể chạy nhiều chương trình khác
xử lý đa nhiệm,có thể chạy nhiều chương trình khác
nhau cùng một thời điểm
nhau cùng một thời điểm

Intel 486 gồm các phiên bản 486DX,486SX,486SL.
Intel 486 gồm các phiên bản 486DX,486SX,486SL.
Những phiên bản này có bộ nhớ sơ cấp,có thiết kế
Những phiên bản này có bộ nhớ sơ cấp,có thiết kế
pipeline.
pipeline.

I.Vi xử lý 80386
I.Vi xử lý 80386
1.Cấu trúc khối
1.Cấu trúc khối
Đóng vỏ và các chân chức năng:
Đóng vỏ và các chân chức năng:

Các chip 80386 đóng vỏ gốm PGA (ceramic pin grind
Các chip 80386 đóng vỏ gốm PGA (ceramic pin grind
package) 132 pin với công nghệ CHMOS III.
package) 132 pin với công nghệ CHMOS III.

386SX có cấu trúc bên trong giống như 386DX nhưng
386SX có cấu trúc bên trong giống như 386DX nhưng
chỉ có bit địa chỉ là 24bit và bus dữ liệu là 16bit.
chỉ có bit địa chỉ là 24bit và bus dữ liệu là 16bit.
386SX phù hợp với thiết bị nhớ và ngoại vi 8bit và
386SX phù hợp với thiết bị nhớ và ngoại vi 8bit và

thanh ghi có thể chia thành 16bit hoặc 8bit

Với 32bit địa chỉ không gian địa chỉ của CPU 80386 là
Với 32bit địa chỉ không gian địa chỉ của CPU 80386 là
4GB. CPU 80386 có 64K cửa vào/ra 8bit,16bit,32bit
4GB. CPU 80386 có 64K cửa vào/ra 8bit,16bit,32bit

CPU 80386 có thể hoạt động với bộ đồng xử lý toán
CPU 80386 có thể hoạt động với bộ đồng xử lý toán
học
học

Tập các thanh ghi
Tập các thanh ghi

Thanh ghi đa dụng và thanh ghi con trỏ: được mở
Thanh ghi đa dụng và thanh ghi con trỏ: được mở
rộng thành thanh ghi 32bit :EAX,EBX, ESP…tuy
rộng thành thanh ghi 32bit :EAX,EBX, ESP…tuy
nhiên vẫn có thể sử dụng thanh ghi 8bit hoặc 16bit
nhiên vẫn có thể sử dụng thanh ghi 8bit hoặc 16bit

Các thanh ghi đoạn: vẫn giữ nguyên chiều dài
Các thanh ghi đoạn: vẫn giữ nguyên chiều dài
16bit,nhưng có thêm hai thanh ghi đoạn FS và GS,
16bit,nhưng có thêm hai thanh ghi đoạn FS và GS,
được dùng giống như thanh ghi ES.
được dùng giống như thanh ghi ES.

Thanh ghi trạng thái SR và thanh ghi đếm chương

chế độ: chế độ thực,chế độ bảo vệ,chế độ ảo
chế độ: chế độ thực,chế độ bảo vệ,chế độ ảo

chế độ thực: không gian địa chỉ của 80386 bị giới hạn
chế độ thực: không gian địa chỉ của 80386 bị giới hạn
ở mức 220=1MB giống như không gian địa chỉ của
ở mức 220=1MB giống như không gian địa chỉ của
8086. Thanh ghi cờ cho chế độ này chỉ là 16bit.Khi
8086. Thanh ghi cờ cho chế độ này chỉ là 16bit.Khi
khởi động,80386 làm việc ở chế độ thực. Mục đích
khởi động,80386 làm việc ở chế độ thực. Mục đích
chính của chế độ này là khởi đầu cho 80386 chuẩn bị
chính của chế độ này là khởi đầu cho 80386 chuẩn bị
cho chế độ bảo vệ
cho chế độ bảo vệ

chế độ bảo vệ (còn gọi là chế độ đa nhiệm):cho phép
chế độ bảo vệ (còn gọi là chế độ đa nhiệm):cho phép
bộ VXL 80386 dùng hết chế độ địa chỉ của nó và cho
bộ VXL 80386 dùng hết chế độ địa chỉ của nó và cho
phép vận hành nó vận hành dưới một hệ điều hành
phép vận hành nó vận hành dưới một hệ điều hành
đa nhiệm
đa nhiệm

chế độ ảo: cho phép thiết lập một kiểu vận hành đa
chế độ ảo: cho phép thiết lập một kiểu vận hành đa

chỉ vật lý


Để sử dụng chế độ này phải có một phần mềm đặc
Để sử dụng chế độ này phải có một phần mềm đặc
biệt như Quaterdeck Office System DESQiew hoặc
biệt như Quaterdeck Office System DESQiew hoặc
Microsoft Windows.
Microsoft Windows.

Bảng trang(page table):bảng trang chứa 1024 địa chỉ
Bảng trang(page table):bảng trang chứa 1024 địa chỉ
vật lý được truy nhập để chuyển đổi địa chỉ tuyến tính
vật lý được truy nhập để chuyển đổi địa chỉ tuyến tính
thành địa chỉ vật lý
thành địa chỉ vật lý

Cơ chế phân trang cho phép bộ nhớ vật lý được gán
Cơ chế phân trang cho phép bộ nhớ vật lý được gán
cho bất kỳ địa chỉ tuyến tính nào
cho bất kỳ địa chỉ tuyến tính nào

3. Hệ thống vào ra
3. Hệ thống vào ra
Hệ thống vào ra (I/O system) của 80386 dựa
Hệ thống vào ra (I/O system) của 80386 dựa
trên nguyên tắc chung đã dùng chung cho các
trên nguyên tắc chung đã dùng chung cho các
loại 8086/8088,có 64KB khác nhau của không
loại 8086/8088,có 64KB khác nhau của không

lý dung lượng 4GB nhờ MMU.MMU bên trong
lý dung lượng 4GB nhờ MMU.MMU bên trong
80386 tương tự như MMU bên trong
80386 tương tự như MMU bên trong
80286,nhưng ngoài đơn vị phân
80286,nhưng ngoài đơn vị phân
đoạn(segmentation unit)của 80386 có thêm đơn
đoạn(segmentation unit)của 80386 có thêm đơn
vị phân trang(paging unit)
vị phân trang(paging unit)

Với độ rộng dữ liệu 32bit,có thể tổ chức truy
Với độ rộng dữ liệu 32bit,có thể tổ chức truy
nhập trực tiếp bộ nhớ theo từng byte,từ và từ
nhập trực tiếp bộ nhớ theo từng byte,từ và từ
kép trong một chu trình nhớ,trong khi đó 8088
kép trong một chu trình nhớ,trong khi đó 8088
phải cần tới 4 chu trình nhớ và 80286 cần tới 2
phải cần tới 4 chu trình nhớ và 80286 cần tới 2
chu trình nhớ. Các byte trong hệ thống máy tính
chu trình nhớ. Các byte trong hệ thống máy tính
80386 được đánh địa chỉ bằng 8 chữ số hệ
80386 được đánh địa chỉ bằng 8 chữ số hệ
16(hex) từ 00000000h-FFFFFFFFh
16(hex) từ 00000000h-FFFFFFFFh

Phương pháp kỹ thuật kết nối các bộ nhớ tốc độ
Phương pháp kỹ thuật kết nối các bộ nhớ tốc độ
thấp với 80386.
thấp với 80386.

ời gian truy nhập bộ
nhớ nhờ kỹ thuật xen kẽ tăng từ
nhớ nhờ kỹ thuật xen kẽ tăng từ
78ns đến 145.5ns
78ns đến 145.5ns
với nhịp đồng hồ hệ thống là 16MHz.
với nhịp đồng hồ hệ thống là 16MHz.

Kỹ thuật đường ống
Kỹ thuật đường ống
: kỹ thuật đường ống trong 80386
: kỹ thuật đường ống trong 80386
cho phép bộ nhớ có thêm một chu kỳ nhịp phụ để
cho phép bộ nhớ có thêm một chu kỳ nhịp phụ để
truy cập dữ liệu . nhịp phụ mở rộng thời gian truy cập
truy cập dữ liệu . nhịp phụ mở rộng thời gian truy cập
từ 50ns cho đên 81ns của 80386 16 MHz. Kỹ thuật
từ 50ns cho đên 81ns của 80386 16 MHz. Kỹ thuật
đường ống là một đặc điểm nhằm giảm thời gian truy
đường ống là một đặc điểm nhằm giảm thời gian truy
cập bộ nhớ cần thiết áp dụng cho các hệ thống tốc độ
cập bộ nhớ cần thiết áp dụng cho các hệ thống tốc độ
chậm
chậm

Đánh địa chỉ ô nhớ:
Đánh địa chỉ ô nhớ:

80386 sử dụng các thanh ghi mô tả (Descriptors)
80386 sử dụng các thanh ghi mô tả (Descriptors)

đoạn kích thước tới 1MB.
đoạn kích thước tới 1MB.


Thanh ghi mô tả của 80386 cũng bao gồm: địa chỉ cơ
Thanh ghi mô tả của 80386 cũng bao gồm: địa chỉ cơ
sở đoạn (Base address), giới hạn đoạn (Limit) và
sở đoạn (Base address), giới hạn đoạn (Limit) và
quyền truy cập tới đoạn (Access Rightss). Giá trị
quyền truy cập tới đoạn (Access Rightss). Giá trị
thanh ghi chọn là mã 13-bit, nó xác định một trong
thanh ghi chọn là mã 13-bit, nó xác định một trong
8192 thanh ghi mô tả trong bảng mô tả đoạn.
8192 thanh ghi mô tả trong bảng mô tả đoạn.

Giá trị thanh ghi chọn có bit TI và 2 bit RPL. Nếu TI =
Giá trị thanh ghi chọn có bit TI và 2 bit RPL. Nếu TI =
0 thì chọn bảng GDT, nếu TI = 1 thì chọn bảng LDT.
0 thì chọn bảng GDT, nếu TI = 1 thì chọn bảng LDT.
Ngoài GDT và LDT, còn có bảng mô tả ngắt (IDT) hay
Ngoài GDT và LDT, còn có bảng mô tả ngắt (IDT) hay
các cổng
các cổng

80386 có 3 loại bảng mô tả : GDT, LDT và IDT và để
80386 có 3 loại bảng mô tả : GDT, LDT và IDT và để
quản lý chúng có các thanh ghi GDTR, LDTR, và

Thanh ghi mô tả hệ thống của 80386 được sử dụng
Thanh ghi mô tả hệ thống của 80386 được sử dụng
khi 80386 ở trong chế độ bảo vệ.Giá trị 4 bit của Type
khi 80386 ở trong chế độ bảo vệ.Giá trị 4 bit của Type
trong byte Access Rights trong thanh ghi mô tả hệ
trong byte Access Rights trong thanh ghi mô tả hệ
thống cho ta 16 tổ hợp có ý nghĩa.
thống cho ta 16 tổ hợp có ý nghĩa.