Intel 80286

286

Intel 80286 på 10MHz
Informasjon
Fyr produsert objektmodell
utvikler Intel
Maker
Utgivelsesdato 1982
Seponering 1993
Tekniske data
CPU -klokkefrekvens 4MHz–25MHz
MOSFET -kanallengde 1,5 µm
Instruksjonssett x86
kobles til
stikkontakt(er)
Kronologi
Intel 80186 og 80188 og Intel 8086286Intel 80386

Intel 80286 [ 1 ] (offisielt kalt iAPX 286 , også kjent som i286 eller 286 ) er en 16-bits mikroprosessor fra x86 -familien , som ble utgitt av Intel 1. februar 1982. Den har 134 000 transistorer . I likhet med sin moderne fetter, 80186 , kan den med hell kjøre det meste av programvare skrevet for Intel 8086 og Intel 8088 . [ 2 ]De første versjonene av i286 kjørte på 7 og 8 MHz, men den nådde til slutt hastigheter på opptil 25 MHz. Det var den foretrukne mikroprosessoren for å utstyre IBM Personal Computer/AT , introdusert i 1984, noe som gjorde at den ble den mest brukte i datamaskiner. AT-kompatibel frem til begynnelsen av 1990-tallet.

Til tross for sin store popularitet er det få datamaskiner igjen med i286 som kjører i dag. i286s etterfølger var Intel 80386 , 32-bit.

Historikk

Etter innledende versjoner på 6 MHz og 8 MHz, ga Intel ut en 12,5 MHz-modell. AMD og Harris utvidet den hastigheten til henholdsvis 20 MHz og 25 MHz. I gjennomsnitt hadde 80286 en hastighet på omtrent 0,21 instruksjoner per klokkesyklus . [ 3 ] 6 MHz-modellen opererte ved 0,9 MIPS , 10 MHz ved 1,5 MIPS, og 12 MHz ved 1,8 MIPS. [ 4 ]

Design

80286s ytelse per klokkesyklus er mer enn det dobbelte av forgjengerne, Intel 8086 og Intel 8088 . Faktisk kan ytelsesøkningen per klokkesyklus være den største blant de forskjellige generasjonene av x86-prosessorer. Beregningen av mer komplekse adresseringsmoduser (som base + indeks) brukte færre klokkesykluser fordi det ble gjort av spesielle kretser i 286; 8086 måtte utføre den effektive adresseberegningen på den generelle ALU , som tok mange sykluser. Dessuten tok komplekse matematiske operasjoner (som MUL/DIV) færre sykluser enn på 8086.

Med en 24-bits adressebuss , er den i stand til å adressere opptil 16 MiB RAM , mens 8086 bare kan adressere 1 MiB. Selv om MS-DOS kan bruke ekstra RAM ( utvidet minne ) via et BIOS -anrop INT 15h, AH=87h, eller som en RAM-disk eller via utvidet minneemulering etter å ha aktivert utvidet minne i programvaren , er kostnadene for minne og sjeldenheten av programvare som brukte utvidet minne og at få i286-baserte datamaskiner hadde mer enn 1 MiB minne. I tillegg var det en ytelsesstraff involvert ved tilgang til utvidet minne fra ekte modus , som nevnt nedenfor.

i286 ble designet for å kjøre multitasking -applikasjoner , inkludert kommunikasjon (som automatiserte PBX - er ), sanntids prosesskontroll og flerbrukersystemer .

Det siste E-stepping-nivået til 80286 var en veldig ren CPU, fri for flere betydelige feil som forårsaket problemer for programmerere og operativsystemforfattere på tidlige B-trinns og C-trinns CPUer (vanlig på AT-er og kloner). AT).

Funksjoner

En av de interessante egenskapene til denne prosessoren er at den var den første beskyttede modus x86-prosessoren , der det var fire utførelsesringer og minneinndeling ved bruk av segmenttabeller. 16 -bitsversjonene av OS/2 -operativsystemet fungerte i denne modusen . I denne beskyttede modusen fikk alt minne brukes direkte, slik at opptil 16 MiB minne kunne adresseres med brikkens lineære minnestyringsenhet (MMU) og med 1 GiB logisk adresserom . MMU tilbød også beskyttelse på tvers av applikasjoner for å forhindre utilsiktet (eller ondsinnet) skriving av data utenfor det tildelte minneområdet. Etter design, når prosessoren gikk inn i beskyttet modus, kunne den ikke gå tilbake til den 8086-kompatible ekte modusen uten en maskinvareutløst tilbakestilling. I IBM PC/AT la IBM til eksterne kretser så vel som spesialisert kode i ROM BIOS for å gjøre det mulig for en spesiell serie programinstruksjoner å forårsake en tilbakestilling, noe som muliggjorde gjeninngang i reell modus samtidig som aktivt minne beholdes. Selv om dette fungerte riktig, påla metoden en enorm ytelsesstraff.

Denne begrensningen førte til at Bill Gates berømt omtalte 80286 som en "hjernedød brikke", [ 5 ] siden det var klart at det nye Microsoft Windows -miljøet ikke ville være i stand til å kjøre flere MS-DOS- applikasjoner med 286. Det var uten tvil. ansvarlig for splittelsen mellom Microsoft og IBM , siden IBM insisterte på at OS/2 , opprinnelig et joint venture mellom IBM og Microsoft, kjøres på en 286 (og i tekstmodus). For å være rettferdig, da Intel designet 286, var den ikke designet for å kunne kjøre real-modus applikasjoner i multitasking; ekte modus var ment som en enkel måte for en bootstrap-laster å forberede systemet og deretter bytte til beskyttet modus.

I teorien kunne applikasjoner i virkelig modus kjøres direkte i 16-bits beskyttet modus hvis visse regler ble fulgt; Men siden mange DOS-programmer brøt disse reglene, ble ikke beskyttet modus mye brukt før etterfølgeren til 80286-en kom, 32-biters Intel 80386 , som ble designet for å enkelt gå frem og tilbake mellom moduser.

Referanser

  1. ^ "Mikroprosessor Hall of Fame" . Intel. Arkivert fra originalen 6. juli 2007 . Hentet 11. august 2007 . 
  2. ^ "Intel Museum - Mikroprosessor Hall of Fame" . Intel.com. 14. mai 2009. Arkivert fra originalen 12. mars 2009 . Hentet 20. juni 2009 . 
  3. Intel Architecture Programmering og informasjon
  4. http://content.cdlib.org/ark:/13030/kt7h4nc9c2/?layout=metadata&brand=calisphere
  5. Microprocessors: A Programmer's View, Robert BK Dewar og Matthew Smosna, New York: McGraw-Hill, 1990, ISBN 0-07-016638-2

Se også