计算机的硬件架构是指什么?

处理器是计算机的核心,处理器的架构是由 寄存器、指令集、内存访问的寻址方式,不同的工作模式(不同的工作模式决定了指令如何被解释和执行)这4个部分共同组成的。
Intel处理器的架构有8086架构、IA-32架构和Intel-64架构3种

IA-32架构

1. 寄存器

通用寄存器:EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBP, ESP
段寄存器:CS, DS, ES, FS, GS
指令指针寄存器:EIP

2. 指令集

3. 内存访问模式

4. 工作模式

实地址模式,或者称为8086工作模式
保护模式
系统管理模式,SMI#,接收低电平则进入一个独立的地址空间执行

x64架构

1. 寄存器

通用寄存器: RAX, RBX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBP, RSP, R8~R15
段寄存器: CS, DS, ES, FS, GS
指令指针寄存器: RIP

2. 指令集

3. 内存访问模式

处理器可以访问的物理内存空间由处理器的地址线的条数有关。
8086处理器的地址线有20根,所以8086处理器可以访问1MB的物理内存
80286处理器的地址线有24根,所以80286处理器可以访问16MB的物理内存
80386处理器的地址线有32根,所以80386处理器可以访问4GB的物理内存
后需要64位的处理器的地址线的条数陆续有36根、40根、52根

实地址模式下内存访问:16位的段地址左移4次构成段地址,加上16位的段内偏移,共同构成物理地址
保护模式下的内存访问:段选择子指定的段描述符给出段的基地址,加上待执行指令的有效地址,构成线性地址
对于保护模式,页功能没有开启的时候,线性地址就是物理地址,可以直接用于内存访问。页功能开启后,线性地址还要发给页部件进行转换,变成物理地址才能访问内存。

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