4、深入解析IA - 32架构：从处理器到内存与I/O的全面洞察

深入解析IA - 32架构：从处理器到内存与I/O的全面洞察

1. IA - 32架构概述

在高级语言编程时，我们往往无需深入了解底层处理器和系统。但进行汇编语言编程时，了解处理器的组织方式和系统结构就显得尤为重要。IA - 32架构是英特尔的重要架构，奔腾处理器就是该架构的典型实现，此外，赛扬、奔腾4和至强等处理器也属于这一架构。它支持两种内存架构：保护模式和实模式，且两种模式都采用分段内存架构，这对汇编语言程序员至关重要。

2. IA - 32架构的发展历程

英特尔早在1969年就推出了微处理器，首款4位微处理器是4004，随后是8080和8085处理器，这些早期工作促成了英特尔架构（IA）的发展。1979年推出的8086处理器是IA家族的首个成员，它拥有20位地址总线和16位数据总线。8088是8086的低成本版本，通过使用8位数据总线降低成本。英特尔在这些处理器中引入了分段机制，可寻址四个64KB的段，这就是实模式分段。
80186是8086的更快版本，指令集有所改进，但未广泛应用。真正的继任者是1982年推出的80286，它有24位地址总线，意味着16MB的内存地址空间，还引入了保护模式。
1985年推出的80386是首款32位处理器，采用IA - 32架构，内存地址空间大幅提升到4GB，还引入了分页机制，并允许定义最大4GB的段。1989年的80486是80386的改进版，集成了浮点运算协处理器功能，增加了并行执行能力和缓存支持。
奔腾系列处理器不断发展，1993年推出的首款奔腾处理器使用64位数据总线，增加了执行管道和缓存，还具备分支预测功能。奔腾Pro具有三路超标量架构，地址总线扩展到36位，支持动态执行。奔腾II增加了多媒体指令