Микропроцессоры Intel 8086, 8088, 80186, 80286, 80386 явившиеся в разные годы основой новых моделей персональных компьютеров фирмы IBM, при всех своих различиях и особеностях сохраняют единство архитектурных принципов, системы команд и языка програмирования, что обеспечивает програмную совместимость многочисленных разновидностей компьютеров “типа IBM PC”. Важнейшей характеристикой любого процесора является разрядность его внутрених регистров, а также внешних адресов и данных.
МП 8086 имеет 16-разрядную внутрению архитектуру и такойже разрядности шину данных. Все регистры внутри процессора, в которых могут хранится данные, имеют длину 16 битов. Таким образом максимальное целое с которым может работать МП состовляет 65535. Однако адресная шина МП 8086 содержит 20 линий, что соответствует адресному пространству в 1Мбайт. Следует упоминуть, что ША И ШД являются совмещёными, т.е. одни и теже линии в разные моменты времени могут быть как линиями данных так и адреса (последнее можно не говорить это для понимания). Для того, чтобы с помощью 16-р. адресов можно было обращаться в любую точку 20-р. адресного пространства, в МП предусмотрена сегментная адресация памяти реализуемая при помощи сегментных регистров.
МП 8088 является по существу 8-р. вариантом МП 8086. В нем как и в МП 8086 объём адресуемой памяти 1Мб., однако ШД 8088 имеет ширину не 16-р., а 8-р., это обстоятельство не как не отражается на работе 8088, просто МП автоматически гинерирует два цикла обращения к памяти в случае необходимости.
МП 80186 также мало чем отличается от 8086, ША и ШД остались такими же, т.е. 20р. и 16р. соответствено. Изменения коснулись лишь “окружения” МП. А именно часть устройств было перенесено в один корпус вместе с МП. Это были: тактовый гинератор, уст-во выбора кристала, контролер ПДП, контролер прерываний, таймеры. Все они раньше представлялись отдельными микроксхемами входящими в так называемый микропроцесорный комплект. Теперь они находились в одном корпусе и имели соответсвующие выводы для управления, хотя предусмотрена возможность подключения этих внешних устройств. Также была увиличена производительность МП(т.е. тактовая частота). Также появились ряд новых команд.
МП 80286. Существенные изменения появились начиная с МП 80286. Серьёзным схемным изменением стало разделение ША и ШД на самостоятельные шины, что как минимум в 2 раза повысило производительность МП, за счёт того что МП стал выполнять обращение к память не 4-е такта как раньше, а за 2-а. Также к схемным изменениям можно отнести и исклучения из корпуса МП всех тех уст-в, что были внесены в 80186(гинератор, ПДП и т.д.). Также никакого изменения не претерпели данные с которыми работает МП по прежнему оставались 16р., т.е. ШД также 16р. НО серьёзное изменение притерпела ША, она стала 24-х разрядной, что соответствует адресному пространству в 16Мб и 1Гб виртуальной памяти. Однако упомянотый выше способ сегментной адресации памяти не позволяет выйти за пределы 1Мб. Для преодоления этого предела в 80286 были использованы 2 режима работы: реальный и защещёный(что является одним из наиболее важных отличиев). В реальном режиме МП80286 функционирует фактически также как и МП8086, только с повышеным быстродействием и может обращаться лишь к 1Мб памяти. В защищёном режиме по-прежнему используются сегменты и смещения в них, однако начальные адреса сегментов извлекаются из таблиц сегментных дескрипторов. Также были добалены новые команды в систему команд МП, но с полной поддержкой всех предыдущих.
МП 80386. Этот процесор стал дальнейшим развитием МП 80286, в нём по-прежнему отсутвуют внешние уст-ва МП80186, также разделёные ША и ШД, также 2 режима работы: реальный и защещёный(переход м/у режимами осуществляется програмно, Это также верно и для 80286). Серьёзное изменение заключается лишь в увелеченении разрядности ША и ШД, теперь они стали равны 32р. Что сделало его высокопроизводительным процессором. Благодаря увелечению ША, теперь МП в защещёном режиме может адресовать 4Гб физической памяти и 64Тб(тиробайт)вертуальной памяти. Попрежнему МП в реальном режиме работает также как и 8086, но только с 32р. ШД и повышеной скоростью и обращается к 1Мб памяти. Также была увиличена тактовая частота, расширен состав внутрених регистров(что соответствено вызвало добавление новых команд), что дало значительные удобства для програмиста. Также выпускался МП с 16р ШД(80386SX), работающий аналогично обычному.
80486 – появляется понятие «конвейер», появляются модули декодирования и исполнения, каждый из которых состоит из 5 блоков. В чипе появляется кэш 1го уровня. В процессор интегрирован сопроцессор.
Линейка Pentium – появился 2й конвейер, что позволяет выполнять две команды за 1 такт. Кэш разделен на 2: кэш кода и кэш данных, каждому по 8 Кб. Кэш поддерживает режим пост. записи. Появляется механизм предсказания ветвления для ускорения предсказания выборки данных. Появляются внутренние регистры, которые используются для внутренних нужд процессора.
Pentium Pro – применена технология динамического исполнения: команды декодируются 3мя декодерами на микрооперации и обрабатываются пятью модулями: 2 для работы с целыми, 2 – с плавающей точкой, 1 — интерфейс с памятью (вычисление адресов). Появился кэш 2го уровня 256 Кб. Кэш 1го уровня стал 2х входовым. Кэш 2-уровня поддерживает до 4-х адресов.
Pentium II – механизм ОКМД (1 команда – много данных). Кэш 1го уровня расширен до 16 Кб, кэш 2 уровня поддерживает до 1 Мб.
