Совместимость



Предыдущая | Следующая

Совместимость
Фирма Intel разрабатывала процессоры 8088/8086 с расчетом на будущее и уделяла большое внимание совместимости. Она понимала, что для этих процессоров появится огромное программное обеспечение, поэтому в системе команд была заложена возможность расширения. Процессоры 8088/8086 определили стандарт и стали подмножеством будущих разработок.
Система команд встроена в микросхему процессора в виде микрокода, содержащегося в ПЗУ. Части этого микрокода вызываются в соответствии с той командой, которая попадает из памяти в дешифратор команд.
После процессора 8086 появился процессор 80186. Он имеет полную систему команд процессора 8086, полный набор регистров и другие схемы. Кроме того, в процессоре 186 появились вспомогательные устройства. Для них пришлось ввести дополнительные 10 команд, показанных в табл. 16.3.
Затем появился процессор 286, который не является однокристальным компьютером. Важным его усовершенствованием является Р-режим. Однако ради совместимости был сохранен R-режим, в котором он работает как более быстрый процессор 8086. В процессоре 286 сохранены все команды процессоров 8086 и 186, а также добавлены новые команды для управления режимами работы (дополнительные команды приведены в табл. 16.4). Все тысячи программ процессора 8086 можно выполнять на процессоре 286 с большей эффективностью.

В 32-битовом процессоре 386 появилось больше новых команд (табл. 16.5). Он включает в себя все возможности процессоров 8086 и 286 и дополнен многими новыми. Имеется три основных режима работы, один из которых имеет два подрежима. Наиболее очевидным является R-режим, который. полностью эмулирует процессор 8086 и в котором процессор работает после включения питания. В этом режиме процессор 386 действует как сверхбыстрый процессор 8086. Он настолько быстро выполняет программы процессора 8086, что в некоторых приложениях, например графике, его приходится искусственно замедлять.

Название «Реальный режим» (напомним, что мы пользуемся сокращением R-режим) объясняется тем, что процессор 8086 не может прямо адресовать виртуальную память. Виртуальное пространство памяти позволяет применять диски и другие носители данных. Процессор 8086 может обращаться только к своей физической памяти.
После запуска процессор программно можно перевести в Р-режим, который имеет два подрежима. В первом из них процессор 386 эмулирует процессор 286 так, как будто в нем помимо процессора 8086 есть 16-битовый процессор 286. Естественным режимом процессора 386 является 32-битовый, в котором выполняются 32-битовые программы.
На рис. 16.3 показаны режимы, обеспечивающие совместимость процессоров 8086, 80286 и 80386. В R-режиме процессор 386 действует как процессор 8086, в 16-битовом Р-режиме он ведет себя как процессор 286, а 32-битовом Р-режиме он работает как истинный 32-битовый процессор. Однако процессор 386 может работать еще в одном режиме, который называется режимом виртуального процессора 8086 или V-режимом. Этот режим является режимом процессора 8086, но отличается от R-режима. В R-режиме процессор 386 действует как обычный процессор 8086, он выполняет прикладные программы процессора 8086 намного быстрее. Здесь процессор 386 ограничен выполнением только одной программы или задачи, т.е. R-режим не позволяет процессору 386 реализовать мультизадачность. Здесь не нужны никакие средства защиты одной задачи от других. В R-режиме процессор 386 является просто быстрым процессором 8086 с физической памятью 1 Мбайт.
В V-режиме процессор 386 снимает эти ограничения. Он может обеспечить защиту и выполнять несколько прикладных программ процессора 8086 одновременно. Каждой задаче процессора 8086 выделяется свое адресное пространство 1 Мбайт, и она выполняется так, как будто является в системе единственной. Каждая задача процессора 8086 не заботится о других задачах, которые могут выполняться одновременно с ней. У каждой задачи есть своя операционная система типа DOS, а все они работают под управлением главной операционной системы, рассчитанной на V-режим. Помимо выполнения нескольких программ процессора 8086, в V-режиме процессор 386 может в то же время выполнять задачи Р-режима процессоров 286 и 386.
Три режима работы отличаются друг от друга своими операционными системами, способом адресации памяти и объемом памяти, который может использовать каждый режим или подрежим. Для R-режима нужна только одна операционная система типа DOS, а для защищенного режима требуется более сложная операционная система. Разработка таких систем оказывается дорогостоящей и длительной. Для Р-режима процессора подходит однопользовательская мультизадачная операционная система OS/2. Однако для Р-режима процессора 386 нужна более сложная операционная система.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах