ARQUITECTURA IA32

Arquitectura IA-32
Ing. Marcelo Doallo

Marzo 2013

Ing. Marcelo Doallo

Arquitectura IA-32

Antecedentes

˜ 1978: Se lanza la familia iaPx86
Ano
Procesador 8086: 16 bits
´ Procesador 8088. ´Idem 8086 pero bus
8 meses despues:
externo = 8 bits
Compromiso publico
de compatibilidad ascendente
´
Procesador base de la primer IBM PC

˜ 1982: Procesador 80286
Ano
Arquitectura de 16 bits
Capacidad demultitasking
Sin suficientes recursos de hardware para hostear un UNIX
´
clasico

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Antecedentes (2)

˜ 1985: Procesador 80386. Presentacion
´ de la
Ano
Arquitectura IA-32
Hasta el presente mas de 15 modelos de procesadores
compatibles y 7 microarquitecturas diferentes.

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´
Modos de operacion

Real
Protegido
Virtual8086
Mantenimiento del Sistema (SMM)
Extended Memory 64 Technology (IA-32e)
Modo Compatibilidad (32 bits)
Modo 64 bits

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´ (2)
Modos de operacion

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´ en 16 bits
Modo Real: Entorno de ejecucion

Cualquier procesador IA-32 arranca en este modo de
´
operacion
´ de un
Presenta de manera exacta el entorno de ejecucion
8086Razones de esto: Compatibilidad
´ de memoria por medio de segmentos
Administracion
´
No posee paginacion

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´ de memoria - Generalidades
Administracion

Existen dos formas de organizar la memoria de un computador
Por segmentos
´
por paginas

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´
Segmentacion

˜ variable
Los segmentos son de tamano
No necesariamente soncontiguos
Se pueden solapar o estar disjuntos
Se direcciona por medio de un registro base mas otro que
determina un desplazamiento u offset
´ de un segmento de
Un contador de programa a traves
´
codigo
´ de un segmento de datos
Un puntero a la pila a traves
Dos punteros para segmentos de datos

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´ (2)
Segmentacion

Ventajas:
Manteniendo fijo el valor delsegmento el movimiento a
´ del mismo se realiza solo con el registro de
traves
desplazamiento
´ en memoria simple de codigo,
´
Reubicacion
pilas y bloques
de datos
Desventajas:
˜
Es engorroso administrar memoria con bloques de tamano
variable

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´
Paginacion

˜ fijo. Ej: 4 Kbytes
Tamano
No se solapan
Ventajas:
´ simple de la memoria (tamano
˜ fijo)Administracion

Desventajas:
Si requiero memoria para una variable de 1 byte el sistema
´
me asigna una pagina
completa
´
Si se requiere reubicar codigo
el algoritmo, en principio, es
complejo.

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´ de Memoria en x86
Administracion

Al principio Intel definio´ organizar el espacio de
direccionamiento de la Familia iAPx86 en segmentos
El compromiso de compatibilidadato´ a los siguientes
procesadores a mantener este esquema
Los procesadores 8086 y 8088 definieron 4 registros de
segmento para almacenar hasta 4 selectores de segmento
Al trabajar con registros de 16 bits los segmentos tienen a
˜
lo sumo 64K de tamano

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´ en 16 bits
Modo Real: Entorno de ejecucion

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Direccionamientoen modo real

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Ing. Marcelo Doallo

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´ de Segmentos
Reglas de Seleccion

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Modo protegido

Modo de trabajo no default, pero natural para este tipo de
procesadores
Se setea por software desde Modo Real
Implementa una alta capacidad de direccionamiento de
memoria
4 Gbytes hasta el procesador Pentium yPentium MMX
64 Gbytes en los procesadores Pentium Pro en adelante
(activando por software extensiones de memoria)

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Modo protegido (2)

Empleado por sistemas operativo modernos
32 bits
Permite el modo Virtual 8086 para ejecutar un programa
desarrollado para un procesador 8086/8088 como una
tarea en modo protegido

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