汇编语言 引脚功能和工作模式 | 实模式 保护模式 虚拟模式

2024-01-01 17:29:04

1 引脚功能

8086和8088是Intel公司在1970年代末推出的两款早期微处理器,它们在许多方面非常相似,但在引脚功能和总线接口方面有一些差异。以下是对这两款处理器主要引脚功能的概述:

8086 CPU

8086是一个16位微处理器,拥有40个引脚。它的主要引脚功能包括:

  1. 数据/地址总线(AD0-AD15):这些是复用的数据和地址线。在总线周期的初始阶段,它们用作地址线;随后,用作数据线。
  2. 地址总线(A16-A19/S3-S6):高位地址线,同时也用作状态信号。
  3. 控制信号
    • (\overline{RD}):读控制信号。
    • (\overline{WR}):写控制信号。
  4. 电源和接地:VCC(电源)和GND(接地)。
  5. 时钟信号(CLK):提供处理器的基本时钟。
  6. 中断控制
    • (\overline{INTR}):中断请求。
    • (\overline{NMI}):非屏蔽中断。
    • (\overline{INTA}):中断确认。
  7. 重置信号((\overline{RESET})):重置处理器。
  8. 最小/最大模式(MN/(\overline{MX})):选择最小模式(单微处理器系统)或最大模式(多微处理器系统)。
  9. 其他控制信号,如**(\overline{TEST})(\overline{BHE})/(\overline{S7})(高位字节使能)、(\overline{HOLD})(总线控制请求)、(\overline{HLDA})**(总线控制确认)等。

8088 CPU

8088是8086的变体,主要区别在于其外部数据总线宽度为8位。它同样有40个引脚,主要引脚功能包括:

  1. 数据/地址总线(AD0-AD7):8位复用的数据和地址线。
  2. 地址总线(A8-A19):高位地址线。
  3. 控制信号(与8086相同)。
  4. 电源和接地(与8086相同)。
  5. 时钟信号(CLK)(与8086相同)。
  6. 中断控制(与8086相同)。
  7. 重置信号((\overline{RESET}))(与8086相同)。
  8. 最小/最大模式(MN/(\overline{MX}))(与8086相同)。
  9. 其他控制信号(与8086相同)。

由于8088只有一个8位的数据总线,它需要两个时钟周期来传输一个16位的字,而8086只需一个。这是两者的主要性能差异所在。然而,8088的8位数据总线使得它可以更容易地与现有的8位系统组件兼容,从而降低了系统升级的成本。

2 工作模式

2.1 8086和8088的工作模式

8086和8088为了更好的适应多种场合,有两种工作模式

CPU的最大和最小工作模式是指微处理器操作的两种不同配置方式,主要用于适应不同类型的系统设计。

  1. 最小模式:在此模式下,CPU被配置为在单处理器系统中工作。所有控制信号都直接由CPU生成,不需要额外的总线控制器。这种模式适用于简单或成本敏感的系统,例如个人计算机。

  2. 最大模式:此模式适用于多处理器系统,其中CPU与一个或多个协处理器(如I/O处理器或其他CPU)共享系统资源。在最大模式下,CPU的某些功能由外部的总线控制器(如系统控制芯片)来处理,以协调多个处理器之间的活动和资源共享。

简而言之,最小模式是为单处理器系统设计的,而最大模式则支持多处理器系统,提供更复杂的控制和协调机制。

2.2 80386等工作模式

Intel 80386,通常简称为386,是一款历史上重要的32位微处理器。80386引入了多种工作模式,使其在兼容性和功能性上都有显著的提升。这些工作模式包括:

1. 实模式(Real Mode)

  • 特点:实模式是386处理器的最基本工作模式,提供与早期的8086处理器兼容的环境。在实模式下,386的寻址能力被限制在1MB内存。
  • 用途:实模式主要用于运行旧的16位操作系统和应用程序。在这种模式下,没有内存保护和多任务功能。
  • 内存管理:在实模式下,内存管理是通过物理地址直接进行的,没有使用虚拟内存或分段机制。

2. 保护模式(Protected Mode)

  • 特点:保护模式是386的主要创新之一。在这种模式下,处理器可以访问超过1MB的内存,并提供内存保护功能来防止程序相互干扰。保护模式还支持多任务处理。
  • 用途:保护模式使得386能够运行更先进的操作系统,如Windows和UNIX,这些操作系统需要高级内存管理和多任务能力。
  • 内存管理:在保护模式下,内存通过分段和分页机制管理。分段机制允许程序员将内存分成不同的段,而分页机制则提供虚拟内存支持,允许更有效地使用物理内存。

3. 虚拟8086模式(Virtual 8086 Mode)

  • 特点:虚拟8086模式是一种特殊的保护模式,它允许386处理器在保护模式下模拟多个8086处理器的实模式环境。
  • 用途:这种模式主要用于同时运行多个实模式应用程序,例如,在高级操作系统中运行旧的DOS程序。
  • 内存管理:虽然每个虚拟8086环境都受到1MB内存限制,但它们实际上是在保护模式下的内存段中运行,从而提供了内存保护和隔离。

文章来源:https://blog.csdn.net/Q52099999/article/details/135326446
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