Architektura IA-32
IA-32, znana również jako x86-32, to 32-bitowy model architektury mikroprocesora opracowany przez firmę Intel, wprowadzony w 1985 roku z procesorem Intel 80386. Jest to najpopularniejszy model stosowany w komputerach osobistych i serwerach, chociaż stopniowo ustępuje miejsca architekturze 64-bitowej, takiej jak AMD64 i Intel 64 (EM64T).
Tryby pracy
Procesory IA-32 operują w trzech podstawowych trybach:
- Tryb rzeczywisty: Ogranicza przestrzeń adresową do 1 MB i korzysta z segmentacji pamięci.
- Tryb chroniony: Umożliwia zarządzanie pamięcią w segmentach o dowolnej wielkości, obsługuje wielozadaniowość oraz zapewnia bezpieczeństwo dostępu do urządzeń.
- Tryb wirtualny V86: Symuluje tryb rzeczywisty, używany głównie do uruchamiania programów MS-DOS.
Rejestry
W architekturze IA-32 wyróżnia się kilka typów rejestrów:
- Rejestry ogólnego przeznaczenia: Osiem 32-bitowych rejestrów, takich jak EAX, EBX, ECX, EDX, które mogą być używane jako 16-bitowe lub 8-bitowe.
- Rejestry koprocesora: Osiem rejestrów 80-bitowych do operacji zmiennoprzecinkowych, z dodatkowym rejestrami stanu i kontrolnymi.
- Rejestry segmentowe: Sześć 16-bitowych rejestrów, takich jak CS, DS, SS, do adresowania w trybach z segmentacją.
- Rejestry specjalnego przeznaczenia: Takie jak EFLAGS, EIP oraz rejestry MMX i SSE.
Zestaw instrukcji
IA-32 posiada rozbudowany zestaw instrukcji, który obejmuje:
- Instrukcje przesyłania danych
- Instrukcje kontroli przepływu
- Instrukcje arytmetyczne
- Instrukcje operacji logicznych
- Operacje bitowe
Instrukcje są identyfikowane przez kod maszynowy, ale programiści korzystają z mnemoników w asemblerze.
Cykl rozkazowy
Procesor wykonuje instrukcje w cyklu rozkazowym, który obejmuje następujące etapy:
- Pobranie rozkazu z pamięci
- Dekodowanie kodu rozkazowego
- Obliczenie adresu efektywnego argumentu
- Pobranie argumentu z pamięci
- Wykonanie rozkazu
- Zapisanie wyniku
- Wyznaczenie położenia następnego rozkazu
Współczesne procesory IA-32 wykorzystują technologię przetwarzania potokowego, co zwiększa ich wydajność.
Producenci procesorów
Architektura IA-32 była rozwijana przez wiele lat przez różne firmy, w tym Intel, AMD, VIA, Cyrix, oraz inne. Niektóre z tych firm zaprzestały produkcji procesorów IA-32 lub zostały przejęte przez innych producentów.
