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X86主板架构及硬件系统介绍一、X86主板架构概述1. 中央处理器（Central Processing Unit，CPU）插槽：用于安装CPU，支持多种类型的X86 CPU，如Intel的Core系列和AMD的Ryzen系列。
2.内存插槽：用于安装系统内存（RAM），支持不同类型和容量的内存模块，如DDR3和DDR43.扩展插槽：用于插入扩展卡，如显卡、声卡、网卡和硬盘控制器等。
4.存储接口：用于连接硬盘驱动器和光盘驱动器，通常包括SATA接口和M.2接口。
5. 输入输出接口：包括USB接口、Ethernet接口、音频接口、视频接口等，用于连接外部设备。
6. BIOS芯片：存储基本输入输出系统（Basic Input/Output System，BIOS）固件，用于启动计算机和管理硬件。
7.电源插槽：用于连接电源供电。
二、X86主板架构的硬件系统1.中央处理器（CPU）：X86主板支持多种类型的X86CPU，包括多核处理器。
CPU是计算机的大脑，负责执行指令和处理数据。
2.内存（RAM）：内存插槽用于安装系统内存模块。
内存是临时存储器，用于存储正在运行的程序和数据。
X86主板支持不同类型和容量的内存模块，如DDR3和DDR43.扩展插槽：X86主板通常有多个扩展插槽，用于插入扩展卡。
扩展卡包括显卡、声卡、网卡、硬盘控制器等，用于提供额外的功能和性能。
4.存储接口：X86主板通常具有多个存储接口，如SATA接口和M.2接口。
SATA接口用于连接硬盘驱动器和光盘驱动器，而M.2接口用于连接高速存储设备，如固态硬盘（SSD）。
5. 输入输出接口：X86主板提供多种输入输出接口，以连接外部设备。
常见的接口包括USB接口、Ethernet接口、音频接口和视频接口。
USB接口用于连接各种外设，如键盘、鼠标、打印机等，而Ethernet接口用于连接局域网或互联网。
6.BIOS芯片：X86主板上有一个存储BIOS固件的BIOS芯片。
X86机的原理构造及技术详解X86架构是计算机体系结构的一种，广泛应用于个人电脑和服务器领域。
它包含了一系列的指令集和硬件设计，为计算机的运行提供了基本框架。
下面将详细解析X86机的原理构造及技术。
1.指令集：X86的指令集是其最重要的特征之一、它包括基本的算术运算、逻辑运算、数据传输等指令，并提供了各种操作数的寻址方式。
X86提供了多种寻址方式，例如寄存器寻址、立即数寻址、直接寻址、间接寻址等。
这些指令和寻址方式的组合可以满足各种计算需求。
2.处理器架构：X86处理器架构通常由运算单元、控制单元、寄存器、数据通路、总线等组成。
运算单元负责执行指令中的算术和逻辑运算，控制单元负责指令的解码和控制流程的管理，寄存器用于存储数据和地址，数据通路用于连接各个功能模块，总线用于传输数据和控制信号。
3.寄存器：X86处理器拥有多个寄存器，包括通用寄存器、控制寄存器、段寄存器等。
通用寄存器用于存储一般性数据，控制寄存器用于存储控制信息，段寄存器用于存储段选择子，以实现分段机制。
通用寄存器的个数和位数因处理器型号不同而有所差异。
4.数据通路：X86处理器的数据通路通常包括运算器、存储器和数据寄存器。
运算器用于执行算术和逻辑运算，存储器用于存储指令和数据，数据寄存器用于暂存数据。
数据通路可以根据指令中的操作数和寻址方式进行数据的读取和写入。
5.缓存：X86处理器通常会配置多级缓存，以提高数据访问速度。
缓存分为指令缓存和数据缓存，它们分别用于存储指令和数据，减少访问主存的时间。
缓存的大小和结构会因处理器型号而有所不同，更高级别的缓存一般会更大，但也更贵和更慢。
6.执行流程：X86处理器的执行流程通常包括取指令、解码、执行、访存和写回等阶段。
取指令阶段从存储器中获取指令，解码阶段将指令转换为可执行的微操作序列，执行阶段根据微操作序列执行计算和数据操作，访存阶段读取或写入数据，写回阶段将结果写回到相应的寄存器或存储器。
X86架构的寄存器
在调试过程中，如果要看寄存器的内容的话，需要使⽤到的寄存器还是需要熟悉⼀下的。
32位下的x86_32
2个变址寄存器：ESI、EDI
6个段寄存器：ES、CS、SS、DS、FS、GS
4个数据寄存器：EAX、EBX、ECX、EDX
esp：寄存器存放当前线程的栈顶指针
ebp：寄存器存放当前线程的栈底指针
eip：指令寄存器，下⼀条指令的地址
4个传参使⽤到的寄存器，依次为：EDI、ESI、EDX、ECX。
EAX寄存器作函数返回值。
64位下的x64
64位下有16个寄存器：rax、rbx、rcx、rdx、esi、edi、rbp、rsp、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15。
6个传参寄存器：依次为：rdi、rsi、rdx、rcx、r8、r9
其它
X86下，遵循被调⽤者使⽤规则，函数在调⽤⼦函数之前，保存相关寄存器的内容。
函数调⽤时，参数先⼊栈，接着为返回地址⼊栈，BP寄存器⼊栈、再接着就是⼦函数的局部变量之类的了。
x86体系结构的基本特点x86体系结构是一种常见的计算机处理器架构，也是目前个人电脑和服务器中最为广泛使用的体系结构之一。
x86体系结构最初由英特尔公司开发，后来由AMD等公司进行扩展和改进。
本文将从基本特点和中心扩展两个方面来解释x86体系结构。
一、x86体系结构的基本特点1. CISC指令集：x86体系结构采用复杂指令集计算机（CISC）的指令集。
CISC指令集包含了大量的指令，每条指令可以执行多个操作，包括内存访问、算术运算、逻辑运算等。
这种指令集的设计可以提高编程的灵活性和效率，但也增加了处理器的复杂性和设计难度。
2. 变长指令格式：x86体系结构的指令格式是变长的，指令长度可以是1个字节到15个字节不等。
这种变长指令格式可以减少指令的存储空间，提高指令的编码效率。
3. 分段式内存管理：x86体系结构采用了分段式内存管理机制。
内存地址由段基址和段内偏移地址组成，通过段选择子和段描述符来访问内存。
这种分段式内存管理可以提供更大的内存空间，但也增加了内存管理的复杂性和访问延迟。
4. 物理地址扩展：x86体系结构最初采用的16位地址总线只能寻址64KB的内存空间，后来通过物理地址扩展技术扩展到32位和64位，可以寻址4GB和16EB的内存空间。
物理地址扩展可以满足不同应用场景下的内存需求，提高系统的可扩展性和性能。
5. 指令流水线：x86体系结构中的处理器通常采用多级流水线结构，将指令的执行分为多个阶段，每个阶段独立执行。
这种指令流水线可以提高指令的执行效率，但也会增加流水线的延迟和冲突。
二、x86体系结构的中心扩展描述1. 64位架构：x86体系结构在2003年推出了64位扩展，即x86-64或x64。
64位架构可以寻址更大的内存空间，提供更高的计算能力，适用于大规模数据处理和科学计算等应用场景。
2. SIMD指令集：x86体系结构支持多媒体指令集（SIMD），如SSE （Streaming SIMD Extensions）和AVX（Advanced Vector Extensions）。
x86-1-32位x86处理器编程架构x86（32位）-1-32位x86 处理器编程架构Intel 32 位处理器架构简称IA-32（Intel Architecture，32-bit）x86是指intel的86系列的CPU统称，⽐如说8086就是x86⾥⾯中的⼀款CPU。
IA-32,X86-32是指intel的32位CPU架构。
x86系列的处理器架构是从8086发展来的，是基于8086 的，具有延续性和兼容性。
所以x86系列的CPU都可以和8086CPU进⾏类⽐。
1.1 基本执⾏环境：1.1.1 地址空间：32 位的处理器有32根地址线，数据线的数量是32 根或者64根。
因此，它可以访问2的32次⽅（4GB）的内存地址空间，每次可以读写连续的4 字节或者8 字节，这称为双字（Double Word）或者4 字（Quad Word）访问。
1.1.2 寄存器：32位x86 CPU总共包含了8个通⽤寄存器，6个16位段寄存器，⼀个状态处理器EFLAGS和⼀个指令指针寄存器。
1.1.2.1 通⽤寄存器在16位CPU内，有8个通⽤寄存器AX、BX、CX、DX、SI、DI、 BP 和SP，其中，前4个还可以拆分成两个独⽴的8 位寄存器来⽤，即AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH 和DL。
32 位处理器在16位处理器的基础上，扩展了这8 个通⽤寄存器的长度，使之达到32位。
其中这个32位相对于16位扩展的寄存器就在16位寄存器的名字上加了⼀个E，这个E就是Extend中⽂扩展的意思。
32 位通⽤寄存器的⾼16 位是不可独⽴使⽤的，但低16 位保持同16 位处理器的兼容性。
在任何时候它们都可以像在16位CPU⾥⼀样使⽤。
32位CPU是兼容16位CPU的，所以照样可以在32 位处理器上运⾏16 位处理器上的软件。
1.1.2.2 指令指针寄存器为了⽣成32 位物理地址，32 位处理器将IP寄存器扩展到了32 位，即EIP。
汇编语⾔-X86处理器架构-64位x86处理器64位x86-64处理器 针对所有使⽤x86-64指令集的64位处理器的基本架构细节。
包括Intel64和AMD64处理器。
具有以下基本特点： 1.向后兼容x86指令集 2.地址长度为64位，虚拟地址空间为2的64字节 3.可以使⽤64位通⽤寄存器 4.⽐x86-32多了8个通⽤寄存器 5.物理地址为48位，⽀持⾼达256TB的RAM 1 64位操作模式 intel64架构引⼊了IA-32e新模式，这个模式可以分为两个模式：兼容模式（compatibility mode）和64位模式（64-bit mode）。
兼容模式（compatibility mode）： 在这个模式下16和32位应⽤程序不⽤重新进⾏编译就可以运⾏。
16位windows（win16）和DOS应⽤程序不能运⾏在win64位下。
64位模式（64-bit mode）： 处理器执⾏的是64位线性地址空间的应⽤程序。
这个模式是64位Microsoftt Windows的原⽣模式 2 基本64位执⾏环境 64位模式和32位的主要区别： ⽐32位多8个通⽤寄存器，有16个通⽤寄存器 有8个浮点寄存器 1个64位状态标志寄存器RFLAGS（只采⽤低32位），32位的称为EFLAGS 1个64位指令指针寄存器RIP，32位的称为EIP 8个64位MMX寄存器 16个128位XMM寄存器（32位模式只有8个XMM寄存器） 2.1 通⽤寄存器 64位的通⽤寄存器可以访问8位，16位，32位和64位数据。
操作位可⽤寄存器64位RAX,RBX,RCX,RDX,RDI,RSI,RBP,RSP,R8,R9,R10,R11,R12,R13,R14,R1532位EAX,EBX,ECX,EDX,EDI,ESI,EBP,ESP,R8D,R9D,R10D,R11D,R12D,R13D,R14D,R15D16位AX,BX,CX,DX,DI,SI,BP,SP,R8W,R9W,R10W,R11W,R12W,R13W,R14W,R15W8位AL,BL,CL,DL,DIL,SIL,BPL,SPL,R8L,R9L......还有后缀把L改为R 2.2 细节处理 64位模式和32位的主要区别： ⽐32位多8个通⽤寄存器，有16个通⽤寄存器 有8个浮点寄存器 1个64位状态标志寄存器RFLAGS（只采⽤低32位），32位的称为EFLAGS 1个64位指令指针寄存器RIP，32位的称为EIP 8个64位MMX寄存器 16个128位XMM寄存器（32位模式只有8个XMM寄存器） 2.1 通⽤寄存器 64位的通⽤寄存器可以访问8位，16位，32位和64位数据。
