五、Pentium微处理器 (一)Pentium特征
, S2 t8 f) ^) `$ g (1)高集成度。片内集成有310万个晶体管。
. p" Q, a! `: i' s (2)时钟频率高。早期的Pentium为60MHz或66MHz。目前已发展到1500MHz。
% z, ^' J; d; U* T (3)采用超标量流水线结构,比相同频率的486DX CPU性能提高1倍。
# e: n ?. B5 P1 J" q (4)数据总线宽度增加。外部数据总线宽度为64位。
9 h- v3 N% |* W9 `4 F* b (5)使用分立的指令Cache和数据Cache结构,可以无冲突地同时完成指令预取和数据读写。7 u) n" n! A( N6 s
(6)采用了新型的分页模式。
( S5 M$ q% P3 W S3 N (7)固化常用指令,进一步加快指令的运行。
4 C: |/ A5 U5 I" v2 _' y; B4 D (8)Pentium内部提供了一个分支目标缓冲器,加快了循环操作的速度。0 l+ R) A1 r V) c
(9)重新设计了浮点运算部件,其速度比80486快十多倍。
; z. ~" h( O" d* J. k (10)在数据的完整性、容错性和节电性等方面采用了新的设计方法。
7 x2 l/ ?' b- F0 I. l6 P, q H (11)Pentium的软件在二进制代码级上与80386/80486保持向上兼容,可以在MS-DOS、Windows95、Windows NT、OS/2、UNIX和Solaris等操作系统下运行。
- N+ N6 u, U- K, O) D. x) V; y- u; t N (二)Pentium的内部结构3 m5 G1 F5 B" [
1.超标量流水线
- X+ z7 G% c2 H2 c2 ~: z" W 2.分立的指令Cache和数据Cache( S$ Q- p# S4 m( t+ ~6 H% V4 l
3.新型的分页模式3 ]' Y! L, Q8 a! s4 \6 m
4.数据总线带宽增加" w/ G5 y) v- m) B+ ^: a
5.重新设计的浮点运算部件
' N( F) n. C: B) z 6.固化常用指令
; D: ?) p( i" f" c: C 7.采用动态转移预测技术(三)Pentium微处理器的寄存器组
, k& r) u# U4 \8 r (1)基本结构寄存器组。包括通用寄存器、段寄存器、指令指针、标志寄存器。
$ t, F/ y% L9 O. P+ t (2)系统级寄存器组。包括系统地址寄存器、控制寄存器。* t8 m2 G) Z. q0 M/ A: i! t
(3)调试和测试寄存器组。其中,基本结构寄存器组和浮点部件寄存器组是用户程序可访问的;系统级寄存器组仅能以特权级0的系统程序来访问;调试和测试寄存器组也只能以特权级0才可访问。
) K) T$ X, [6 @5 q; i! f (四)Pentium的工作模式0 x& L! n" q3 p
Pentium微处理器的外部数据总线64位,但其内部寄存器仍是32位宽,故应认为是32位微处理器。Pentium的存储管理硬件基本上与80386、80486相同,只是有某些改进。Pentium也支持三种工作模式:实地址模式、受保护的虚拟地址模式和虚拟8086(V86)模式。 |