Intel系列CPU简介¶
8位微处理器¶
1971年，Intel发布第一代微处理器4004，它是一个4位的微处理器，自身含有计算和逻辑功能
它由2250个MOS晶体管构成，每秒内部能执行5万次操作
它还有一个累加器，16个暂存数据的寄存器
可寻址640字节的内存。指令集含有45条指令
1972年，推出第块8位微处理器8008
它由3300个MOS晶体管构成，每秒内部能执行超过8万次，
指令执行的数据，译码数据，操作数都能按8位处理
它含有7个8位寄存器
可寻址16K内存,指令集含有48条指令
1974年，推出第二代微处理器8080
它由6000多个MOS晶体管构成，每秒内部能执行60万次操作
可寻址16K内存,指令集含有68条指令
1976年，推出8080升级版8080A.
16位微处理器¶
8086¶
1978年，推出第三代微处理器，16位微处理器8086. 包含两个关键概念： * 存储器分段 * 指令译码表
组成¶
总线接口部件（BIU）¶
包含：
* 一组段寄存器
* 一个指令指示器
* 指令队列（长6个字节）
* 地址产生器
* 总线控制器
* 等
BIU根据执行部件EU的请求，完成CPU与存储器IO设备之间的数据传输。
在EU执行指令的过程中，BIU根据需要从存储器中预先读取一些指令，保持到指令队列中
如果EU执行一条转移指令，使程序发生转移，那么BIU将根据EU的指示从新的地址开始读取指令
执行单元（EU）¶
包含：
* 一个算数逻辑单元（ALU）
* 一组通用寄存器
* 标志寄存器
* 等
EU负责指令的执行，并进行算术逻辑运算等。
EU从BIU中的指令队列中取得指令，
当指令要求将数据存放到存储器或输出到外部设备，或要从存储区或外部设备读取数据时，
EU就向BIU发出请求，BIU根据EU发来的请求完成这些操作
功能¶
由于EU和BIU分开，8086的取指过程和执行指令的过程可以并行工作。
大大减少了EU取指令等待时间，提高了CPU效率
增加了包含乘数法等多条指令
与先前的8080，8085相比，8086的这种结构一方面可以提高整体的执行速度；
另一方面又降低了对与之匹配的储存器的存取速度的要求。
8086有20条地址线，寻址范围达到1M.
16条数据线，能在一个总线周期内存取在偶地址开始的字操作数。
8088¶
在8086之前，8位机已经使用一段时间，
为了方便与8位外部接口或设备相连，1979年Intel又推出8088
8088内部结构与8086一样，但对外只有8条数据线，按字节读取内存。
80186¶
1981年Intel推出80186，除了具有8086所具有的特性外，
还集成若干通用系统所需的部件。
包括：
* 一个片选逻辑部件
* 一个时钟发生器
* 两个独立的高速直连存储器访问通道
* 三个可编程时钟
* 一个可编程终端控制器
* 新增10余条指令
80286¶
1982年推出一个超级16位微处理器，即80286
它具有24跟地址线，寻址空间达16M
它具有大批量数据处理，存储保护和多道程序处理能力
部件¶
- 执行部件
- 总线部件
- 指令部件
- 地址部件
运行模式¶
-
实方式，相当于一个快速的8086
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保护方式
只有保护模式下80286才能发挥其全部功能 实现寻址16M字节的物理地址空间 存储保护实现操作兄哦那个和任务的分离 支持每个任务多大1024M字节的虚拟存储空间 提供多条仅供操作系统使用的特权指令
32位微处理器¶
第四代微处理器是32位微处理器
80386¶
1985年推出32位微处理器80386
80386全面支持32位数据类型和32位操作，在保护模式下可寻址的物理地址空间高达4G
提供分页机制
在保护模式下支持称为虚拟8086方式的运行模式。
组成部件¶
总线接口部件¶
为80386和它的环境之间 提供接口
它接受来自执行部件和代码预取部件的存取传递请求，并按优先级选择这些请求
同时，它产生或完成当前总线周期的信号（包括：访问存储器和IO地址，数据和控制输出）
代码预取部件¶
执行代码预取功能
当BIU不占用总线周期来执行一条指令时，它指示BIU顺着指令字节流顺序提取代码
指令译码部件¶
从预取
执行部件¶
分段部件¶
把逻辑地址(虚拟地址)转换为线性地址，并有效的实现多种存储器保护措施
分页部件¶
把线性地址转换成物理地址，并更搞笑的支持虚拟存储器的实现
分页是可选的
当不启动分页部件时，线性地址就直接作为物理地址
分段和分页部件构成存储器管理部件MMU
执行部件¶
80486¶
1989年推出80486，在80386的基础上集成浮点运算部件和超高速缓存。
采用流水线方式执行指令。
流水线：把指令处理分隔成若干个阶段，每个阶段都有孤立的部件来处理，当一条指令的某个处理阶段完成后，它就进入到下一处理阶段，而独立的处理部件就可以立即处理下一条指令