IA-32 - Wikipedia

In diesem Artikel geht es um die 32-Bit-Generation der Intel-Mikroprozessorarchitektur. Für die x86-Architektur im Allgemeinen siehe x86.

IA-32 (Abkürzung für " Intel Architecture, 32-Bit "), manchmal auch i386 ^[1][2]) ^[3] genannt ] ist die 32-Bit-Version der x86-Befehlssatzarchitektur, die von Intel entwickelt wurde und 1985 erstmals im Mikroprozessor 80386 implementiert wurde. IA-32 ist die erste Inkarnation von x86, die 32-Bit-Computing unterstützt. ^[4] Der Begriff "IA-32" kann als Metonym für alle x86-Versionen verwendet werden, die das 32-Bit-Computing unterstützen. ^[5][6]

In verschiedenen Programmiersprachen-Direktiven wird IA-32 immer noch als "i386" -Architektur bezeichnet. In einigen anderen Kontexten werden bestimmte Wiederholungen der IA-32-ISA manchmal als i486, i586 und i686 bezeichnet, wobei sie sich auf die Instruktions-Supersets beziehen, die von den 80486, den P5- und den P6-Mikroarchitekturen angeboten werden beziehungsweise. Diese Updates boten zahlreiche Ergänzungen neben dem Basis-IA-32-Set, d. H. Fließkommazentralen und die MMX-Erweiterungen.

Intel war in der Vergangenheit der größte Hersteller von IA-32-Prozessoren, der zweitgrößte Anbieter war AMD. In den 1990er Jahren produzierten VIA, Transmeta und andere Chiphersteller auch IA-32-kompatible Prozessoren (z. B. WinChip). In der modernen Zeit produziert Intel immer noch IA-32-Prozessoren unter der Intel Quark-Mikrocontroller-Plattform. Seit den 2000er-Jahren ging die Mehrheit der Hersteller (einschließlich Intel) fast ausschließlich auf die Implementierung von CPUs über, die auf der 64-Bit-Variante von x86, x86 basierten -64. x86-64 bietet aufgrund der Spezifikation ältere Betriebsmodi, die aus Gründen der Abwärtskompatibilität auf dem IA-32 ISA betrieben werden. Selbst angesichts der heutigen Verbreitung von x86-64 werden seit 2018 IA-32-Versionen vieler moderner Betriebssysteme im geschützten Modus beibehalten, z. Microsoft Windows ^[7] und die Ubuntu-Linux-Distribution. ^[8] Trotz des Namens von IA-32 (und Verwirrung) könnte die aus AMD stammende 64-Bit-Entwicklung von x86 nicht als "IA-64" bezeichnet werden "; ^{[nb 1]} dieser Name gehört stattdessen zu Intels Itanium-Architektur.

Architektonische Merkmale [ edit ]

Das wichtigste definierende Merkmal von IA-32 ist die Verfügbarkeit von 32-Bit-Universalprozessorregistern (z. B. EAX und EBX), 32 -Bit-Ganzzahl-Arithmetik- und Logikoperationen, 32-Bit-Offsets innerhalb eines Segments im geschützten Modus und die Umsetzung segmentierter Adressen in lineare 32-Bit-Adressen. Die Designer nutzten die Gelegenheit, um weitere Verbesserungen vorzunehmen. Einige der wichtigsten Änderungen werden im Folgenden beschrieben.

32-Bit-Integer-Fähigkeit

Alle Allzweckregister (GPRs) werden von 16 Bit auf 32 Bit erweitert und alle arithmetischen und logischen Operationen, Speicher-zu-Register- und Register-zu-Speicher-Operationen usw. , kann direkt mit 32-Bit-Ganzzahlen arbeiten. Pushs und Pops auf dem Stack setzen standardmäßig auf 4-Byte-Strides, und nicht segmentierte Zeiger sind 4 Byte breit.

Allgemeinere Adressierungsmodi

Jeder GPR kann als Basisregister und jeder andere GPR als ESP verwendet werden als Indexregister in einer Speicherreferenz verwendet werden. Der Indexregisterwert kann mit 1, 2, 4 oder 8 multipliziert werden, bevor er zum Basisregisterwert und zur Verschiebung addiert wird.

Zusätzliche Segmentregister

Zwei zusätzliche Segmentregister, FS und GS, sind vorhanden. [19659016] Größerer virtueller Adressraum

Die IA-32-Architektur definiert ein segmentiertes 48-Bit-Adressformat mit einer 16-Bit-Segmentnummer und einem 32-Bit-Offset innerhalb des Segments. Segmentierte Adressen werden linearen 32-Bit-Adressen zugeordnet.

Bedarfs-Paging

Lineare 32-Bit-Adressen sind virtuelle Adressen und nicht physikalische Adressen. Sie werden über eine Seitentabelle in physische Adressen übersetzt. In den 80386, 80486 und den ursprünglichen Pentium-Prozessoren betrug die physikalische Adresse 32 Bit. Bei Pentium Pro und späteren Prozessoren erlaubte die Physical Address Extension 36-Bit-Physikalische Adressen, obwohl die lineare Adressgröße immer noch 32 Bit betrug.

Betriebsarten [ edit

Operating Modus	Betriebssystem erforderlich	Typ des ausgeführten Codes	Standardadressengröße	Standardoperandengröße	Typische GPR-Breite
Geschützter Modus	32-Bit-Betriebssystem oder Bootloader	32-Bit-Code für den geschützten Modus	32 Bits	32 Bits	32 Bits
	16-Bit-Betriebssystem oder Bootloader im geschützten Modus oder 32-Bit-Bootloader	16-Bit-Code für den geschützten Modus	16 Bits	16 Bits	16 oder 32 Bits
Virtueller 8086-Modus	16- oder 32-Bit-Betriebssystem im geschützten Modus	16-Bit-Realmoduscode	16 Bits	16 Bits	16 oder 32 Bits
Real-Modus	16-Bit-Real-Modus-Betriebssystem oder Bootloader oder 32-Bit-Bootloader	16-Bit-Realmoduscode	16 Bits	16 Bits	16 oder 32 Bits

Siehe auch [ edit ]

1. ^ Einige der obskureren Namen für x86-64 schließen "IA-64 t " und "IA" ein -32 e . "^[9]
   

Referenzen [ edit ]

1. ^ " DITTO ". BSD-Handbuch für allgemeine Befehle . Apfel. 19. Dezember 2008 . Abgerufen 3. August 2013 . Thin Universal-Binärdateien der angegebenen Architektur [...] sollten als "i386", "x86_64" usw. angegeben werden.
   


2. ^ "Zusätzliche vordefinierte Makros". intel.com . Intel . 31. August 2013 .
   


3. ^ Kemp, Steve. Msgstr "32 - Bit - Anwendungen unter 64 - Bit Debian GNU / Linux ausführen". Debian-Verwaltung .
   


4. ^ "Handbuch für Intel 64 und IA-32 Architekturen Software-Entwickler". Intel Corporation. September 2014. p. 31. Der Intel386-Prozessor war der erste 32-Bit-Prozessor in der IA-32-Architekturfamilie. Es wurden 32-Bit-Register eingeführt, die sowohl zum Halten von Operanden als auch zur Adressierung verwendet werden können.
   


5. ^ Green, Ronald W. (5. Mai 2009). "Was bedeuten IA-32, Intel 64 und IA-64-Architektur?" software.intel.com . Intel . Abgerufen 19. Dezember 2014 .
   


6. ^ "Unterstützte Hardware". Ubuntu Help . Kanonisch . Abgerufen 31. August 2013 .
   


7. ^ "Windows 10 - Systemanforderungen und Spezifikationen - Microsoft". www.microsoft.com . 20. August 2018
   


8. ^ kanonisch. Msgstr "Alternative Downloads | Ubuntu". www.ubuntu.com . Abgerufen 20. August 2018 .
   


9. ^ "x86 vs x64 - Warum heißt 32-Bit x86?". Super User . Abgerufen 20. August 2018 .