Teoria 2

El microprocesador 80386






El Intel 80386 (i386, 386) es un microprocesador CISC con arquitectura x86. Durante su diseño se lo llamó 'P3', debido a que era el prototipo de la tercera generación x86. El i386 fue empleado como la unidad central de proceso de muchos ordenadores personales desde mediados de los años 80 hasta principios de los 90.


Fabricado y diseñado por Intel, el procesador i386 fue lanzado al mercado el 16 de octubre de 1985. Intel estuvo en contra de fabricarlo antes de esa fecha debido a que los costes de producción lo hubieran hecho poco rentable. Los primeros procesadores fueron enviados a los clientes en 1986. Del mismo modo, las placas base para ordenadores basados en el i386 eran al principio muy elaboradas y caras, pero con el tiempo su diseño se racionalizó.


En mayo de 2006 Intel anunció que la fabricación del 386 finalizaría a finales de septiembre de 2007. Aunque ha quedado obsoleto como CPU de ordenador personal, Intel ha seguido fabricando el chip para sistemas embebidos y tecnología aeroespacial.










Características generales

Procesador de 32 bits
Primer procesador de 32 bits de Intel
138 instrucciones (49 más que el 8086)
Coprocesador 80387 externo

Tipos de datos

ASCII
BCD
Entero sin signo (8 bits, 16 bits, 32 bits) Ejemplos: 0...255,0...63585, 0..4195464
Entero con signo (8 bits,16 bits, 32 bits) Ejemplos: -128..127, -32795..32658, -209364..2586973
Cadenas = Secuencias de bits o palabras
Punto flotante

Modos de funcionamiento

Modo real: Es igual que el 8086 pero con más instrucciones
Modo protegido: En este modo se habilitan los registros extendidos, el modo de direccionamiento extendido, el sistema de segmentación y paginación y el funcionamiento multitarea.
Modo virtual 8086: Emula el modo real dentro del modo protegido, acepta todas las instrucciones (excepto las protegidas), acepta juego de registros extendido y acepta los modos de direccionamiento extendido.

Formatos de los descriptores de segmento

0 = Solo lectura
1 = Solo lectura ,accedido
2 = Lectura/escritura
3 = Lectura /escritura ,accedido
4 = Solo lectura, limite expandible hacia abajo
5 = Solo lectura, limite expandible hacia abajo, accedido
6 = Lectura/escritura, limite expandible hacia abajo
7 = Lectura/escritura, limite expandible hacia abajo, accedido
8 = Solo ejecución
9 = Solo ejecución, accedido
A = Ejecución/lectura
B = Ejecución/lectura, accedido
C = Solo ejecución, de conformidad
D = Solo ejecución, de conformidad, accedido
E = Ejecución/lectura, de conformidad
F = Ejecución/lectura, de conformidad, accedido

Mecanismos de protección


Hay 2 tipos de mecanismos:

Protección de tareas: En este mecanismo se asigna a cada tarea un espacio de direcciones virtual diferente, cada tarea tiene una tabla local de descriptores LDT y el sistema operativo se mapea en una tabla global GDT.
Protección dentro de una tarea: En este mecanismo hay 4 niveles de acceso y se restringe el acceso a los datos según la sensibilidad del proceso.

Selección de niveles de privilegio


Hay 3 indicadores:

CPL (Current Privilege Level): Esta en el campo RPL del selector del segmento CS
RPL (Request Privilege Level): Esta en todos los selectores de segmento
DPL (Data Privilege Level): En el campo de atributos de cada descriptor de segmento
Diagrama en bloques del 80386





Versiones del 80386



80386: En octubre de 1985 la empresa Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz, con una velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo y con 275.000 transistores. La primera empresa en realizar una computadora compatible com IBM PC AT basada en el 80386 fue Compaq con su Compaq Deskpro 386 al año siguiente.
386SX: Para facilitar la transición entre las computadoras de 16 bits basadas en el 80286, apareció en junio de 1988 el 80386 SX con bus de datos de 16 bits y 24 bits de direcciones (al igual que en el caso del 80286). Este microprocesador permitió el armado de computadoras en forma económica que pudieran correr programas de 32 bits. El 80386 original se le cambió de nombre: 80386 DX.
386SL: En 1990 Intel introdujo el miembro de alta integración de la familia 386: el 80386 SL con varias características extras (25 MHz, frecuencia reducida ó 0 MHz, interfaz para caché opcional externo de 16, 32 ó 64 KB, soporte de LIM 4.0 (memoria expandida) por hardware, generación y verificación de paridad, ancho de bus de datos de 8 ó 16 bits) que lo hacen ideal para equipos portátiles.



Registros del 80386

El 80386 tiene registros de 32 bits en las siguientes categorías:
Registros de propósito general.
Registros de segmento.
Puntero de instrucciones
Indicadores.
Registros de control (nuevos en el 80386).
Registros de direcciones de sistema.
Registros de depuración (debug) (nuevos en el 80386).
Registros de test (nuevos en el 80386).

Todos los registros de los microprocesadores 8086, 80186 y 80286 son un subconjunto de los del 80386.La siguiente figura muestra los registros de la arquitectura base del 80386, que incluye los registros de uso general, el puntero de instrucciones y el registro de indicadores. Los contenidos de estos registros y de los selectores del párrafo siguiente son específicos para cada tarea, así que se cargan automáticamente al ocurrir una operación de cambio de tarea. La arquitectura base también incluye seis segmentos direccionables directamente, cada uno de 4 gigabytes de tamaño máximo. Los segmentos se indican mediante valores de selectores puestos en los registros de segmento del 80386. Si se desea se pueden cargar diferentes selectores a medida que corre el programa.


Fuentes del articulo:



http://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/progens/materiales/arquitectura80386.pdf
http://www.alpertron.com.ar/80386.HTM
http://es.wikipedia.org/wiki/Intel_80386