AF
4 3
PF
2 1
CF
0
IOPL： I/O特权级 ： 特权级 NT： 嵌套任务标志 ： RF： 重新启动标志 ： AC： 对准检查方式位 ： ID： 标识标志 ：
VIP：虚拟中断未决标志 ： VIF：虚拟中断标志 ： VM：虚拟 ：虚拟8086模式位 模式位
保护模式下的80x86 保护模式下的
支持多任务处理功能 支持虚拟存储器特性
1993年Intel公司又推出了Pentium微处理器。 1996年特尔推出采用了MMX（多媒体增强指令集）技术 的Pentium处理器。 1997年英特尔推出Pentium Ⅱ处理器，集成了750万个 晶体管。英特尔发布StrataFlash存储器，实现在单个 存储单元中存储多位数据，大幅增加闪存容量。 1999年英特尔发布Pentium Ⅲ处理器，内含900万个晶体 管。
2000年无线应用成为发展重点，英特尔发布Xscale微架 构体系和数款无线网卡。英特尔发布Pentium 4处理器， 集成了4200万个晶体管。 2001年，Intel公司推出了基于服务器的IA架构的64位 微处理器Itanium。
2003年AMD公司推出首款64位处理器，这是一款采用 x86兼容架构的64位CPU，它最大的特点 就是在支持64 位数据寻址的同时，向下兼容32位数据寻址，妥善解 决了CPU从32位到64位的过渡和兼容问题，从而掀起了 桌面处理器从32位向64位过 渡的技术革命。 2004年，Intel发布了其首款64位Xeon处理器，它采用 EM64T(Intel Extended Memory 64 Technology)技术， 同时支持32位和64位运算，在运行64位程序时采用64 位工作方式，而在处理32位运算时依然是IA32(即x86) 工作 结构，这实际上也一起被称为x86-64架构。
30
80386是1985年研制出的一个32位微处理器，内部及外 部数据总线均为32位，地址线也为32位，因此它可处 理4G（232）字节的物理存储空间。80386为每个任务提 供的虚拟存储空间增加到64T（246）字节。 1989年Intel公司又研制出新一代的微处理器80486， 80486芯片内除了有一个与80386相同结构的主处理器 外，还集成了一个浮点处理部件FPU以及一个8K字节的 高速缓冲存储器（cache），使80486的计算速度和总 体性能比80386有了明显的提高。
2．从8086到8088 8086到 8086的内部寄存器、功能部件、数据通路以及对外的 数据总线均为16位宽度，它的出现是计算机技术上一 个很大的进步。但是，当时已有的微处理器外围配套 芯片的数据总线都是8位的，为了使用这些8位的外围 芯片组成系统，Intel公司又推出了8088微处理器。 8088的内部结构与8086基本相同，也提供16位的处理 能力，但对外的数据总线设计成8位。 1981年IBM公司选择8088微处理器作为核心来设计IBM PC微计算机系统，推向市场后获得了巨大的成功，为 后来的80x86系列微处理器成为主流微计算机的处理核 心打下了基础。
3．80286、80386到Pentium微处理器 80286、80386到Pentium微处理器 由于用户对PC机性能的要求迅速提高，Intel公司在 1982年推出了80286微处理器，它仍然是16位结构。 80286的内部及外部数据总线都是16位的，但它的地址 线是24位的，可寻址16M字节的存储空间。80286有两 种工作方式，即实模式和保护模式。实模式与8086工 作方式相同，但速度比8086快。保护模式除了仍具有 16M字节的存储器物理地址空间外，她还能为每个任务 提供1G（2 ）字节的虚拟存储器地址空间。保护方式 把操作系统及各任务所分配到的地址空间隔离开，避 免程序之间的相互干扰，保证系统在多任务环境下正 常工作。
80486
AC VM RF NT IOPL OF DF IF TF SF ZF AF PF CF
Pentium
ID VIP VIF AC VM RF
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
NT IOPL OF DF IF TF SF ZF
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5
例：ADD
JO / JC ERROR ?
寄存器与存储器的比较： 寄存器与存储器的比较：
寄 存 器
在CPU内部 内部 访问速度快 容量小， 容量小，成本高 用名字表示 没有地址
存 储 器
在CPU外部 外部 访问速度慢 容量大， 容量大，成本低 用地址表示 地址可用各种方式形成
4. 外部设备
外部设备与主机（ CPU 和存储器）的通信是通过外设 接口（Interface）进行的，每个接口包括一组寄存器。 数据寄存器：存放外设和主机间传送的数据 状态寄存器：保存外设或接口的状态信息 命令寄存器：保存CPU发给外设或接口的控制命令 外设中每个寄存器有一个端口（Port）地址，构成一个 独立于内存的 I / O 地址空间：0000H ~ FFFFH
寄 存 器
80x86的程序可见寄存器组 的程序可见寄存器组
通用寄存器 专用寄存器 段寄存器
8086/8088
OF DF IF TF SF ZF AF PF CF
80x86的标志寄存器 的标志寄存器
NT IOPL OF DF IF TF SF ZF AF
80286
PF CF
80386
VM RF NT IOPL OF DF IF TF SF ZF AF PF CF
存 储 器
段基地址32
所选存储单元
所选段
逻辑地址
选择器16 偏移地址 32
描 述 符64
描述符表
保护模式下的存储器寻址
当前主流CPU的发展过程： 当前主流CPU的发展过程 CPU的发展过程
1．从8080/8085到8086 8080/8085到 8086是1978年Intel公司推出的16位微处理器。与前一 代8位微处理器8080/8085相比，8086有如下进步： （1）8086有16位数据总线，处理器与外部传送数据时， 一次可传送16位二进制数，而8080/8085一次只能传送 8位。 （2）8086的寻址空间从8080/8085的64K字节提高到1M 字节。 （3）8086采用了流水线技术，而8080/8085是非流水 线结构。在一个具有流水线结构处理器的系统中，可 以实现处理器的内部操作与存储器或I/O接口之间的数 据传送操作重叠进行，从而提高了处理器的性能。
2005年4月，Intel发布首款基于服务器的双核CPU 。 2005年5月，AMD发布首款基于服务器的双核CPU 。 2006年11月，Intel发布了首款四核心处理器Core 2 Quad Extreme 670 。 2007年9月，AMD发布了首款四核处理器巴塞罗纳 （Barcelona）
80x86的寄存器结构 的寄存器结构
31
EAX EBX ECX EDX ESP EBP ESI EDI EIP EFLAGS
16 15
AH BH CH DH
8 7
AX BX CX DX SP BP SI DI IP FLAGS CS DS SS ES FS GS AL BL CL DL
0
8086 / 8088 / 80286
64位处理器是指这个位数指的是CPU GPRs（GeneralPurpose Registers，通用寄存器）的数据宽度为64位， 64位指令集就是运行64位数据的指令，也就是说处理器 一次可以运行64bit数据。 微处理器要从单核转向多核，可以降低能耗，提高运算 速度。
问题： 1、了解当今主流的微处理器芯片EM64T、x86的技术； 2、较详细说采用多核技术的必要性。
标志寄存器 ( FLAGS / PSW ）
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
OF DF IF TF SF ZF
AF
PF
CF
条件码标志：
OF SF ZF CF AF PF 溢出标志 符号标志 零标志 进位标志 辅助进位标志 奇偶标志
控制பைடு நூலகம்志：
DF IF TF 方向标志 中断标志 陷阱标志 AX, BX