Intel 80286

<<   Intel 80286   >>
Intel CPU 80286 PGA házban, 8 MHz-re.
Termelés:	1982-től az 1990-es évek elejéig
Termelő: Intel AMD IBM Harris (Intersil) Siemens AG Fujitsu
Processzor óra:	4 MHz-től 25 MHz-ig
Gyártás :	1,5 um, NMOS
Utasításkészlet :	x86 (16 bites)
Bázis:	PGA, CLCC és PLCC 68 tűs

Az Intel 80286 volt x86 - mikroprocesszor a 16 bites cég Intel , a február 1, 1982 utódjaként 8086 megjelent a piacon. A 286-ot - ahogyan a 80286-ot gyakran hívják (nyolcvanhatnak ejtik) - eredetileg az Unix alatt futó irodai mikrokomputer-rendszerekbe telepítették . 1984-ben az IBM cég az IBM PC AT -t a 80286 alapon hozta ki az IBM PC XT utódjaként . A 80286-ot szinte kizárólag az AT számítógépeken és azok másolatain keresztül terjesztették.

történelem

Az Intel 80286 1982-ben jelent meg a piacon, nem sokkal az IBM PC megjelenése után, és négy évvel az Intel 8086 után . A 8086 teljes változatát jelenti. A teljesítménye körülbelül 3-4-szerese az azonos órajelű 8086-hoz képest. Az első verziókat viszonylag lassan, 4 MHz-es, 6 MHz-es és 8 MHz-es időzítéssel, a későbbi verziók 12,5 MHz-ig engedélyezték az órajel frekvenciáját. Az AMD és Harris később 16 MHz-es, 20 MHz-es és 25 MHz-es processzort is készített. Technológiai szempontból utoljára 1,5 µm-es szerkezeti szélességű NMOS-eljárást alkalmaz . Az Intersil és a Fujitsu későbbi processzorai, valamint a 80286 másolatai átálltak az energiatakarékos CMOS folyamatra .

építészet

Intel 80286 : Funkcióblokk- diagram

Alapvető különbségek az építészetben a 8086-hoz képest:

• nincs több multiplexelt cím / adat busz (8086: adat és cím busz multiplexelve)
• Gyorsabb memóriaelérések: 2 ciklus (8086: 4 ciklus)
• további kiegészítők a cím kiszámításához (8086: normál ALU-t használtak a cím kiszámításához, 4 további impulzust az egyszerű címszámításhoz [BP+SI], 8 impulzust kettős címekhez [BP+SI+nn])
• Hardveres szorzó, 16 bites szorzás 21 ciklusban (8086: 110–120 ciklus, Z80: 750 ciklus SW-ben)
• gyorsabb váltó (de még nincs hordó váltó), 1 ciklus műszakonként (8086: 4 ciklus)
• További parancsok: Váltás azonnali, MUL azonnali, PUSH azonnali, PUSHA / POPA, ENTER / LEAVE, INS / OUTS, BOUND
• Védett mód
• További 4 címsor
• A 80287 parancsai már FWAITnem igényelnek szinkronizálást .

Jellemzők

Védett mód

Intel 80286 (8 MHz) processzormag

Az utasításkészletét tekintve a 80286 visszafelé kompatibilis a 8086-tal, de egy további működési módot vezetett be: a védett módot . Az üzemmód, amely lefelé kompatibilis a 8086-tal, a Real Mode nevet kapta . A valós mód kifejezés annyira elterjedt, hogy még ma is gyakran mondják, hogy a 8086 és testvére 8088 valódi módban fognak futni, mert valós módban a 80286 szinte teljesen szoftveresen kompatibilis volt a 8086-tal - beleértve az 1 MiB címtartomány korlátozását  .

Védett módban másrészt lehetővé teszi, hogy akár 16 MiB kell foglalkozni keresztül 24 bites cím busz . A maximálisan 64 KiB szegmensre korlátozás ebben az üzemmódban maradt - az összes címregiszter továbbra is csak 16 bit széles volt. Szegmens azonban a 24 bites címtérben szinte minden címhez hozzárendelhető. Csak így nyílt meg a teljes címtér a programkód számára. A védett mód memóriakezelési opciójának köszönhetően csaknem 1 GiB (16383 szegmens max. 64 KiB) virtuális memória áll rendelkezésre.

A Védett mód támogatja a többfeladatos munkát , a memória védelmét és más kiterjesztéseket, amelyek nem állnak rendelkezésre valós módban. Noha a védett módot nehezebb volt programozni, mint a valódi módot, számos előnnyel és új lehetőséggel járt. Az Intel fejlesztői úgy gondolták, hogy a régi, bizonyos szabályokat betartó programok változatlanul futnak az új módban. A gyakorlatban azonban kiderült, hogy a PC architektúrával és az MS-DOS operációs rendszerrel kapcsolatos sok probléma miatt szinte egyetlen valós módú program sem futtatható védett módban. Bill Gates a 80286-ot agy nélküli chipnek is nevezte, mert a Windows környezetben lévő CPU nem tudott egyszerre több MS-DOS programot feldolgozni. Ezt csak az utód 80386 tette lehetővé , amely megkapta a saját működési módját, a Virtual 8086 módot .

A CPU viszonylag könnyen kapcsolható védett módba - a visszaút csak visszaállítással vagy egy nem dokumentált parancs használatával volt lehetséges (LOADALL 0x0F05 - az összes processzor regiszter betöltése a memóriából). Sokat spekuláltak arra, hogy az Intel miért nem kínált könnyebb módot a védett módból a valós módba való visszatérésre - a leggyakoribb okok a következők:

• Az Intel annyira védettnek tartotta a védett módot, hogy senki sem akarna visszaváltani a valós módra.
• Megfelelő megrendelést kaptak, de nem működött megfelelően, és indítása előtt ideiglenesen leállították.
• A 80286 mikro-architektúrájának tervezési hibája nem tette lehetővé a problémamentes váltást anélkül, hogy mélyreható változások történtek volna benne.
• A parancs végrehajtását egyszerűen elfelejtették.

• 

  Intel 80286 10 MHz-mel (PLCC ház)

• 

  Siemens SAB 80286 (PLCC ház)

• 

  IBM 80286 8 MHz-re (PGA ház)

Memória bővítő

1987-ben a Windows 2.1 -vel a Microsoft cég először hajtott végre egy úgynevezett memóriabővítőt , amely segítségül vette a 80286 védett módját. Ilyen memóriabővítők esetén az 1 MB-ot meghaladó memória és a magas memória , az úgynevezett kiterjesztett memória használható a DOS-ból .

1988-ban ezt a hozzáférést szabványosították. A szabványt XMS- nek hívták . A memóriabővítőket XMS kiterjesztőknek hívták. Közülük a legismertebb a HIMEM.SYS bővítő volt, amelyet 1990- től a DOS 5.0-mal szállítottak .

DOS kiterjesztők és Windows

1990-től úgy tűnt, hogy a DOS kiterjesztők is javítják a 80286 és 80386 processzorok védett módjának használatát .

Amíg Windows 3.0 valós módban a PC / XT ( 8086-os / a 88 támaszok) for Windows 3.1 normál módban (d. E., A 16 bites védett mód) az AT (80286). A Windows 3.11 és a Windows 95 azonban csak kiterjesztett módban (azaz 32 bites védett módban) futott, ehhez 80386-os vagy újabb processzor szükséges .

Műszaki adatok

• Max. Címezhető memória: 16  MiB
• Feldolgozási szélesség: 16 bit
• Adatbusz: 16 bites
• Címbusz: 24 bites
• L1 gyorsítótár: nem létezik
• L2 gyorsítótár: nem létezik
• Kivitel: PGA , PLCC vagy LCC 68 csapos
• Üzemi feszültség ( VCore ): 5 V.
• Megjelenés dátuma: 1982
• Gyártási technológia: 1,5 µm
• Szerszámméret : 47 mm² 134 000 tranzisztorral
• max. óra frekvenciák:
  • 04 MHz: csak rövid ideig elérhető, külső órajel: 8 MHz
  • 06/8/10/12/16 MHz
  • 20 MHz: csak a Harris / Intersil CS80C286-20 és az AMD N80C286-20
  • 25 MHz: csak Harris / Intersil CS80C286-25

Perifériás modulok

• Intel 82284 : Óra
• Intel 82288 : buszvezérlő
• Intel 82289 : Bus Arbiter

Lásd még

• Am286 , az AMD példánya , 1986-ból gyártva.
• U80601 , NDK mása az Erfurti Microelectronics Combine- től, 1989-től gyártva.

irodalom

• C. Vieillefond: A 80286 programozása . SYBEX Verlag, 1987, ISBN 3-88745-668-8 . 

web Linkek

• Intel 80286 - Információ és fényképek a különböző verziókról a cpu-collection.de címen (angol nyelven)
• 20 éves számítógépes programozás alkalmával: Hogyan szerezhetek fő memóriát?

Egyéni bizonyíték

1. ↑ A × 86 processzorok története - Intel 286
2. ↑ Intel Inc.: http://www.bitsavers.org/c80286 és 80287 - Programozók kézikönyvef. Az Intel Literature Sales, Santa Clara, Kalifornia (USA) , 2021. március 14-én érte el . 
3. ↑ blogs.msdn.com