Microprocesadores

MICROPROCESADORES
2. Familia x86 de Intel
Gabriel Ricardo Ocaña Fuertes
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores y Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial

Universidad Rey Juan Carlos
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2. Familia x86 de Intel
2.1 Concepto de familia: la familia x86 2.2 Generaciones de la familia x86 2.2.1 Primera generación: 8086 2.2.2 Segunda generación:80286 2.2.3 Tercera generación: 80386 2.2.4 Cuarta generación: 80486 2.2.5 Quinta generación: Pentium 2.2.6 Sexta generación: Itanium 2.3 Resumen de características de la familia x86

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2.1 Concepto de familia: la familia x86
• Familia de microprocesadores: Conjunto de modelos de microprocesadores ligados por algunas características comunes. • Familia x86: – Procesadores delfabricante Intel. – Arquitectura llamada IA-32, con un núcleo común. – Cada modelo añade extensiones y recursos al núcleo.

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– Juego de instrucciones de tipo CISC: – Instrucciones numerosas, complejas y largas. – Necesitan múltiples ciclos de reloj para su ejecución. • Éxito comercial de la familia x86: – Gran aceptación por alto rendimiento. – Dos características comunes detodos los modelos de la familia: – Compatibilidad ascendente en el software: los nuevos
modelos de microprocesadores pueden ejecutar el software desarrollado para los modelos previos.

– Incremento de prestaciones en los nuevos modelos con respecto a los anteriores: aumento del nº de transistores
e incorporación de los recursos más avanzados.

– Intel incorpora nuevas características a susnuevos modelos, pero mantiene la compatibilidad con el software anterior. 4
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2.2 Generaciones de la familia x86
• La familia x86 ha ido creciendo a través de 6 generaciones. • En cada generación hay diferentes modelos de microprocesadores con diversas características, de los que se verán los más representativos.

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2.2.1 Primera generación: 8086
• En 1.978aparecen los microprocesadores 8086 y 8088, desarrollados a partir del 8080 (microprocesador de 8 bits de gran éxito). • El 8086 tiene un bus de 16 bits, 29.000 transitores, y un rendimiento 10 veces mayor que el 8080.

• El primer PC de IBM se construyó con el 8086 de Intel.

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• El 8088 tiene un bus de 8 bits, para mantener la compatibilidad con el 8080. • La única diferenciaentre el 8086 y 8088 es el tamaño del bus externo: – El 8088 es más lento que el 8086. – El 8086 accede a una palabra de memoria en un solo ciclo de reloj. – El 8088 realiza dos ciclos de reloj, accediendo en cada uno a un solo byte. • Ambos tienen 7 modos de direccionamiento (bastantes más que los microprocesadores anteriores). • Intel divide el 8086 y 8088 en dos partes independientes: – Unidadde ejecución (EU): realiza todas las operaciones que implican las instrucciones. – Unidad de interfaz con el bus (BIU): controla las transferencias con el mundo exterior.
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• Arquitectura interna del 8086:

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• Principales aportaciones del 8086: – Gestión de la memoria. Mecanismo de segmentación. – Segmentación. División del cauce en dos etapas: Búsqueda dela instrucción y ejecución de la misma. – Uso de interrupciones vectorizadas multinivel: cada causa de interrupción tiene su propia dirección.

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2.2.2 Segunda generación: 80286
• En 1.982 Intel introduce el 80286. • Tiene un bus de 16 bits y 34.000 transistores. • El 80286 admite el funcionamiento en multitarea y posee dos modos de funcionamiento diferenciados: – Modo real:– Se comporta igual que un 8086 pero con mayor velocidad. – El microprocesador arranca en este modo.

– Modo protegido:
– – – – Funciona con capacidad de proceso multitarea y memoria virtual. Es propio del 80286. Se pierde la compatibilidad con microprocesadores anteriores. Los programas de usuario tienen un acceso limitado al juego de instrucciones. – Sólo el proceso supervisor puede...