微机原理--第二章（5）Pentium 的工作方式

1. 实地址方式
2. 保护虚拟地址方式（保护方式）
3. 虚拟8086方式
4. 系统管理方式

1）实地址方式的特点

• 寻址机构、存储器管理、中断处理机构均同8086。
• 操作数默认长度16位。
• 使用A19～A0寻址1MB物理地址物理地址=线性地址=段寄存器*16+16位偏移量
• 两个内存保留区：
  系统初始化区：FFFF0H～FFFFFH
  中断向量表区：00000H～003FFH

2）保护方式的特点

• 使用A31～A0寻址4GB物理地址空间。用户编程采用虚拟地址（逻辑地址），虚拟地址空间为64TB。存储器采用分段、分页管理。段寄存器的内容作为选择子，通过描述符表实现虚拟地址向线性地址的转换；通过页表实现线性地址向物理地址的转换。
• 能进行16位运算，也能进行32位运算。
• 支持多任务，支持两种主要保护类型。
  
  • 不同任务之间的保护——采用任务隔离LDT指定了独立的虚拟地址空间，隔离了任务间的相互影响达到保护目的
  • 同一任务内的保护——采用特权级保护任务的4种特权级I/O的两个特权级

3）虚拟8086方式的特点

• V86方式的寻址(与保护方式的区别）
  
  • 寻址的地址空间是1MB；
  • 段寄存器的内容作为段值解释；
  • 20位存储单元地址由段值乘以16加偏移量构成。
• V86方式下的保护（与实地址方式的区别）
  
  • V86方式下的代码规定在特权级3下运行。 V86可进行多任务操作
• V86方式下的分页功能（实地址方式不支持）
  
  • 只能访问第一个页目录项
  • 页表项最多为256+16=272个

Pentium采用的先进技术

1. Pentium外部采用64位数据总线，内部总线32位；支持数据成组传输。
2. 设置相互独立的代码cache和数据cache。
3. 采用超标量流水线技术使得在1个时钟周期内发射两条简单的整数指令或发射一条浮点指令。
4. 片内设置增强型浮点处理部件
5. 采用RISC 、CISC相结合的技术，部分常用指令用硬件实现；微程序实现的指令，其微代码的算法也作了改进，以减少所需时钟周期。
6. 采用分段和分页两级存储管理机制
7. 具有BTB方式的转移预测能力
8. 增强了校验能力和机器异常事件的处理能力
9. 具有很好的检测能力和调试能力