趣谈Linux操作系统随笔——1.0 x86架构:有了开放的架构,才能打造开放的营商环境

x86架构:有了开放的架构,才能打造开放的营商环境

  • 软件平台:运行于VMware Workstation 12 Player下UbuntuLTS16.04_x64 系统
  • 开发环境:Linux-4.19-rc3内核


1、x86架构的由来

​ IBM公司一开始做IBM计算机时候,使用的是英特尔的8088芯片制作的,随后由于垄断市场被起诉,不得已向市场开放了部分技术,于是有了后来的惠普,戴尔等等的个人PC。

​ 由于英特尔cpu的数据总线和地址总线不断的升级,考虑到市场的兼容性,三点(标准,开放,兼容),所以把这个标准定位x86架构。

2、地址总线与数据总线的理解

  • 地址总线:位宽代表着总共可以访问的地址的数据

  • 数据总线:位宽代表访问一个地址,可以从这个地址用读取到多少位数据

  • 例子理解:地址总线宽度 类比为 一间公寓的房间数

       数据总线宽度 类比为 一个房间的面积大小

3、8086几个寄存器

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  • 执行单元:

    • 通用寄存器

      • 数据寄存器:AX、BX、CX、DX(可分为两个8为寄存器使用:XX = XH + XL)

      • 地址指针寄存器:SP、BP

      • 变址寄存器:SI、DI

  • 总线接口单元:

    • 段寄存器:CS、DS、SS、ES
    • 控制寄存器:IP、标志寄存器

    举例子:

    • 获取代码
      CS 中有段的起始地址IP有具体某个段的偏移地址,通过起始地址 x 16+偏移地址,得到20位地址,通过地址总线在内存中找到代码
    • *获取数据
      DS中有段的起始地址通用寄存器有具体某个段的偏移地址,通过起始地址 x 16+偏移地址,得到20位地址,通过地址总线在内存中找到数据,加载到通用寄存器

4、变为32位后的改变 寄存器拓展与模式切换

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  • 通用寄存器直接拓展为32位,其中低16位是兼容之前

  • 段寄存器改变
    还是16位,保存的是段描述符寄存器的位置段描述符寄存器中的才是段的起始地址(仍需要偏移地址)

  • 实模式,兼容之前的架构,一开机就运行

  • 保护模式,可切换为32位,使用更加强大的功能