32-разрядные микропроцессоры на одном кристалле содержат: 1) центральныйпроцессор
2) блокпроцессорасплавающейточкой
3) устройствоуправления
4) диспетчерпамяти
5) блокпредвыборкикомандиданных
6) интерфейс магистрали Центральный процессор включает:
1) АЛУ(арифметико-логическое устройство),
-
2) 832-разрядных регистров общего назначения,
3)многоразрядный сдвигатель, использующийся при арифметических ициклических сдвигах, при умножении и делении.
Блок процессора с плавающей точкой (математический сопроцессор), имея собственные регистры,
работает параллельно с центральным процессором, обеспечивая обработку данных с плавающей точкой.
Устройство управления включает дешифратор команд и блок микропрограммного управления.
Диспетчер памяти состоит из блока сегментации и блока страничной адресации. Эти блоки отвечают за сегментное и сегментно-страничное преобразования адресов. Диспетчер памяти обеспечивает 2 режима адресов:
1) реальный режим (режим реальных адресов).
Этот режим унаследован от процессора i8086, в котором адресовался только 1 Мб памяти.
2) защищенный режим (режим виртуальных адресов)
Каждая из задач в защитном режиме изолирована и защищена от других задач. Блок предвыборки команды и данных включает устройство предвыборки команд длиной 32 байта.
В реальном режиме работы микропроцессора может выполняться только 1 задача, в защищенном – несколько. Каждая задача в защищенном режиме изолирована и защищена от других задач.
Блок предвыборки команд и данных включает в себя устройство предвыборки команд и внутреннюю кэш-память. Устройство предвыборки заполняет очередь команд длиной 32 байта. Формат команд определяет, откуда берутся данные и куда помещается результат:
Внутренняя кэш-память этого блока позволяет повысить производительность процессора за счет буферизации в ней часто встречающихся команд и данных.
Интерфейс магистрали – представляет собой общую шину через которую центральный процессор заимствует с памятью, контролерами ввода-вывода и другими активными устройствами.
Все регистры делятся на 4 группы:
1. основные функциональные регистры. В эту группу входят регистры общего назначения, указатель команд, регистры сегментов и регистр флагов.
Регистры общего назначения: EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EPI, EBP, ESP.
4 первых используются для временного хранения основных команд микропроцессора. Остальные 4 предназначены для задания смещения адреса относительно начала некоторого сегмента данных.
Указатель команд EIP (32-разрядный). Младшие 16 разрядов IP – адрес компьютера внутри сети. Указывает на ту команду, которую компьютер выполняет на данный момент.
Регистры сегментов (селекторные): CS, SS, DS,ES, FS, GS.
Эти регистры используются для хранения указателей на строки в таблице сегментов, хранящих описание сегмента команд (CS), сегмента стека (SS), сегментов данных (DS – GS).
Регистр флагов EFLAGS (32-разрядный). Хранит информацию о том, что в текущий момент может делать центральный процессор
2. регистры обработки чисел с плавающей точкой.
3. системные регистры. В группу включается 4 регистра управления и 3 регистра системных адресов. 4. регистры отладки и тестирования. Эти регистры не доступны пользовательским программам и
операционной систем, а используется центральным процессором при прохождении теста начальной загрузки.
Основные функциональные регистры: CS, SS, DS, ES, FS, GS эти регистры используются для хранения указателей на строки в таблице сегментов хранящих описание команд, сегмента стека и четырех сегмента данных.
