MICROPROCESORUL 80386
80386 - Mod de operare
80386 este proiectat pentru a realiza operatii pe 32 de biti, dar in acelasi timp poate functiona ca un 8086 sau 80286 rapid. Pentru o mai buna intelegere este necesara o prezentare a celor trei moduri in care acest microprocesor opereaza. Aceste moduri de lucru, numite moduri 8086, Real, Protejat si Virtual dau lui 80386 un grad mare de compatibilitate si flexibilitate.Principalele distinctii se refera la metodele de adresare a memoriei si capacitatile de memorie care pot fi adresate.Dupa cum se observa, modul 8086/8088 suporta numai modul real, care adreseaza l Moctet de memorie. Modul de lucru pe 16 biti al lui 80286 adauga modului real 80386, un mod protejat si de 16 ori mai multa memorie (16 Mocteti). 80386 adauga operarea pe 32 de biti in modul protejat, pentru a adresa cel putin 4 Gigaocteti de memorie. 80386 ofera de asemenea un mod subordonat 8086, virtual pentru a realiza compatibilitatea cu software-ul 8086 existent.80386 incepe intotdeauna operarea in modul compatibil 8086, modul REAL. Aceasta permite ca software-ul existent sa poata fi rulat a viteza oferita de 80386. Modul REAL este denumit astfel deoarece software-ul compatibil 8086 vehiculeaza adrese reale (fizice). Limitarea de memorie de l Moctet si modelul de programare segmentat de 64 Kocteti sint identice cu modul real pe 80286. In modul REAL, 80386 opereaza ca un 8086 extrem de rapid, si anume un program 8086/88 rulat pe 80386 se executa de aproape zece ori mai repede.Dupa pornire, 80386 poate fi instruit sa lucreze in modul REAL au PROTEJAT. Acest mod lucreaza cu date si adrese pe 32 de biti si mod VIRTUAL de lucru cu memoria in mod pagina. Acest mod este tinta dezvoltarii software-lui pe 32 de biti. cheaza sistemul. Daca un program incearca sa acceseze o adresa de memorie in afara spatiului masinii virtuale, se genereaza o exceptie (intrerupere hardware) si sistemul de operare preia controlul. Facilitatea de compatibilitate DOS (DOS compatibility Box) continuta de OS/2 nu include aceasta caracteristica.Cu toate ca 80386 suporta masini virtuale 8086, nu suporta masini virtuale 80286 sau 386. Modul virtual 8086 permite virtuali zarea numai a mediului modului real. Aceasta limitare este datorata unor constringeri existente in instructiunile POPF si PUSHF, precum si a celor de registre de sistem-memorie. Se asteapta ca INTEL sa furnizeze posibilitatea ca 80386 sa se autovirtualizeze si sa-1 virtu alizeze pe 80286 in elaborarile ulterioare.Viitorul rezerva dezvoltari spectaculoase atit in domeniul tehnologiei cit si in domeniul software-ului. De la inceput trebuie facuta, insa o remarca: arhitectura 386 pe 32 de biti constituie baza dezvoltarilor viitoare. Lumea calculatoarelor personale are acum o fundatie stabila, asa cum a fost arhitectura IBM 370 timp de peste 25 de ani. Se estimeaza supravietuirea arhitecturii 386 pe o perioada cel putin egala. Intre timp, migratia catre sistemele pe 32 de biti se va accelera. Toate functiile unitatii centrale si cele secundare de I/O vor fi pe 32 de biti. Consecvent, noile dezvoltari software vor fi numai pentru 32 de biti.Privite in retrospectiva, calculatoarele personale urmeaza aceeasi cale ca si arhitecturile mini si mari; de la 3, la 16 si 32 de biti. INTEL a inceput in 1971 cu arhitectura pe 4 biti, a trecut la 8 biti, apoi in 1978 la 16 biti prin 8086/88. In sfirsit in 1985, INTEL a reusit sa impacheteze o arhitectura completa pe 32 de biti intr-un singur circuit integrat. 386 a reprezentat prima implementare a unui procesor pe 32 de biti. A doua este i486. Initial aparut intr-o versiune la 25 MHz, i486 este de 50 de ori mai performant decit unitatea centrala din calculatorul IBM PC original. Curind i486 va lucra la frecvente de 50 si 60 MHz. INTEL pretinde ca performanta lui 486 este cu 100% pina la 300% mai mare decit performanta lui 386, si aceasta pe baza integrarii intr-o singura capsula a coprocesorului matematic, precum si a controllerului si memoriei cache. Prin urmare sint necesari mai putini cicli pentru a aduce si executa o instructiune.Ca nivel de integrare remarcam faptul ca fata de 386, care ingloba 275.000 de tranzistoare pe capsula, 486 inglobeaza 1,2 milioane de tranzistoare contine 4 milioane de tranzistoare, in 1996 i686 va impacheta 22 milioane de tranzistoare, iar dupa anul 2000 - i786, 100 milioane. i586 se configureaza in jurul unei unitati aritmetice si logice (ALU) cu structura paralela, care integreaza intr-o maniera transparenta echivalentul a patru unitati aritmetice si logice 386. Acest ALU este, la fel ca 486, echipat cu o unitate de virgula mobila (FPU) si de o memorie cache de 2 ori 8 Kocteti destinata datelor si ins tructiunilor. i586 ramine compatibil cu toate instructiunile si modurile de functionare ale generatiilor precedente de microprocesoare si va putea utiliza toate programele aplicative existente astazi. Este dotat cu trei moduri de functionare suplimentare. Primul consta dintr-un tip 64 de biti nativ, care ar trebui, in timp sa favorizeze aparitia mediilor si programelor aplicative care sa beneficieze de aceste caracteristici avansate. Al doilea, supranumit Performance Monitor, se adreseaza celor care dezvolta software. El permite verificarea timpilor de executie a programelor si optimizarea derularii lor. In sfirsit, al treilea, numit Probe Mode, permite examinarea procesorului si registrelor si este orientat spre punerea la punct a software-ului sau a placilor aditionale. Initial livrat in versiunea lucrind la 66 MHz, INTEL i586 va oferi o putere de ordinul de 70-80 Mips, deci, la frecventa da ceas egala, dublul puterii lui i486. Va fi livrabil incepind cu sfirsitul acestui an. Pretul va fi situat intre 1700 si 2000 $. Conform celor declarate de un purtator de cuvint, INTEL va anunta la jumatatea anului 1992 primele sisteme incorporind acest microprocesor.
Le monde Informatique, 11 feb. 1991
Privind spre viitor, INTEL vede functionarea unor structuri paralele in care 4 unitati centrale inglobind fiecare cite 5 milioane de tranzistoare, vor oferi executia codului, 2 unitati de adresare, de asemenea lucrind in paralei vor ingloba 10 milioane de tranzistoare, sectorul grafic si de autotest vor contine alte 10 milioane. Zona cache cu 40 de milioane de tranzistoare va fi inglobata in acelasi microprocesor care va utiliza arhitectura RISC, CISC si prelucrarea paralela.In termeni de viteza exprimata in MIPS (milioane de instructiuni pe secunda), PC-ul original lucra la mai putin de l MIPS. 80386, cu un tact de 33 MHz lucreaza la 10 MIPS. Prin anul 2000, INTEL prevede functionarea la frecvente apropiate de 250 MHz si la viteze de 2000 MIPS. Sa retinem doar ca 2 miliarde de instructiuni pe secunda inseamna de 2 ori viteza celui mai rapid calculator de orice tip existent astazi.Inca odata facem remarca legata de faptul ca toate aceste dezvoltari vor fi tacute pastrind compatibilitatea cu arhitectura de baza 386. Valoarea investitiei facute in aceasta arhitectura va fi sporita pe masura ce sistemele de operare pe 32 de biti si noile aplicatii se vor instala.Desigur, estimarile facute de INTEL referitoare la cresterea densitatii de impachetare sint bazate pe functionarea asa numitei legi a lui MOORE, emisa de Gordon Moore, cofondatorul lui INTEL, con form careia numarul de tranzistoare impachetate pe un circuit se dubleaza la fiecare 2 ani.Mult mai utile pentru utilizatorul de PC si posibilul cumparator al anului 1992 deci si pentru o mare categorie din cititorii acestei carti par a fi concluziile ce se desprind din examinarea evolutiei domeniului pina acum.INTEL, MICROSOFT si COMPAQ au inregistrat profituri chiar in perioade de recesiune datorita faptului ca aceste companii au jucat un rol indispensabil in definirea calculatorului personal clasa business pe care cei mai multi utilizatori il doresc astazi: un sistem 386 cu o magistrala clasica de tip AT plus WINDOWS
