第 2 章 IA-32结构微处理器

IA-32 Intel®架构软件开发人员手册

卷3：系统编程指南

(中文版-部分)

IA-32架构软件开发人员指南 卷3系统编程指南

前言

现在开放源代码逐渐成为趋势的环境下，获取高水平的源代码的途径越来越容易，尤

其是涉及操作系统的源代码，受到越来越多的有志于研究底层的开发人员的青睐。然而操

作系统(内核)源代码具有规模大、专业性强、涉及的知识面广的特点，大部分首次接触内

核源代码的人感觉不少部分尤其是与硬件平台相关部分(任务切换、内存管理等方面)难以

理解，而这些难以理解的部分却又往往是操作系统的核心部分。

对于造成操作系统代码难以理解的原因有多个方面，主有对操作系统若干理论、概念

理解不深，这可以通过阅读操作系统相关书籍来弥补。目前比较经典的操作系统书籍有多

种，各有各的特色，有纯理论的，也有理论与实践相结合的。“工欲善其事，必先利其器”

在开始探究操作系统源代码之前，仔细深入的研究这些基本概念、基本理论是十分必要的。

然而这些还是不够的，除了理解操作系统概念理论之外，对于操作系统运行的硬件的了解

也是非常必要的。而目前缺乏x86平台权威资料，流行的教材都讲的比较基础，而与操作

系统设计与开发方面相关的信息，讲得普遍比较少甚至少有涉及，而intel官方出的三卷手

册就目前来讲是最全面、最权威的x86平台资料了，由于是官方版本是英文版，所以在很

大程度上限制了它的流行，即使平时查阅相关资料时，也大都只是参考它的部分章节而对

其全貌仍未了解。这三卷各有特色，其中卷3主要是指针对与操作系统设计方面并鉴于目

前情况，产生了首先将手册之卷3翻译为中文的念头，但是由于它篇幅很大(PDF版本有780

页之巨)仅个人力量很难完成，所以借助于网络平台，召集大家共同分担

完成，在此也非常感谢赵博士为大家提供了那么好的交流平台。

目前已经分配的翻译任务如下：

第1章 关于本手册

第2章 系统架构概况 我(lijshu)基本已经译完，就是目前这个文件:-)

微机原理课后习题参考答案

第1部分微型计算机基础知识

1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？

【解】微处理器：指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，伴随着大规模集成电路技术的迅速发展，芯片集成密度越来越高，CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。

微型计算机：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。

微型计算机系统：简称“微机系统”。由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。

1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应该具备哪些主要功能？

【解】CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。

1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点？

【解】

①简化了系统结构，便于系统设计制造；

②大大减少了连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性；

③便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口；

④便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统的模块化；

⑤便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作； ⑥便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。总线的逻辑电路有些是三态的，即输出电平有三种状态：逻辑“0”，逻辑“1”和“高阻”态。

1.4计算机总线有哪些，分别是什么？

【解】总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组：

①数据总线，一般情况下是双向总线；

②地址总线，单向总线，是微处理器或其他主设备发出的地址信号线；

③ 控制总线，微处理器与存储器或接口等之间

深圳职业技术学院 IA-32 计算机技术课程报告

深圳职业技术学院

IA-32 计算机技术课程报告

CPU工作模式

年 级: 二零一一

学 号:

姓 名:

专 业: 计算机应用

指导老师:

二〇一六年十一月

深圳职业技术学院 IA-32 计算机技术课程报告

目 录

第1章 绪 论 ..................................................................................................................... 1

1.1 本论文的背景和意义 ........................................................................................... 1

1.2 本论文的主要方法和研究进展 ........................................................................... 1

1.3 本论文的主要内容 ............................................................................................... 1

第二章 CPU的三种工作模式 ............................................................................................ 2

2.1 实地址模式(REAL-ADDRESS MODE) ............................................................................ 2

周明德微机原理答案

【篇一：(周明德)课后习题答案】

t>1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?

解：

把cpu(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微 处理器。微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了 微型计算机。微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形 成了微型计算机系统。

1.2 cpu在内部结构上由哪几部分组成?cpu应该具备哪些主要功能?

解：

cpu主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指 令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。其主要功能是进行算 术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。

1.3微型计算机采用总线结构有什么优点?

解：

采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。而且总线可以标准 化,易于兼容和工业化生产。

1.4数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合 用

一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?

解：

数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。

8086cpu为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为 地址总线。它们主要靠信号的时序来区分。通常在读写数据时,总是先输出地址 (指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。

dec h

jp nz，loop

halt

第 2章 作业 答案

2.1 ia-32结构微处理器直至pentillm4,有哪几种?

解： 80386、30486、pentium、pentium pro、peruiumii、pentiumiii、pentium4。

2.6ia-32结构微处理器有哪几种操作模式?

解：

ia一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。操 作模式确定哪些指令和结构特性是可以访问的。