第五節(jié) Pentium微處理器

　　(一)Pentium特征

　　(1)高集成度。片內(nèi)集成有310萬個晶體管。

　　(2)時鐘頻率高。早期的Pentium為60MHz或66MHz。目前已發(fā)展到1500MHz。

　　(3)采用超標量流水線結(jié)構(gòu)，比相同頻率的486DX CPU性能提高1倍。

　　(4)數(shù)據(jù)總線寬度增加。外部數(shù)據(jù)總線寬度為64位。

　　(5)使用分立的指令Cache和數(shù)據(jù)Cache結(jié)構(gòu)，可以無沖突地同時完成指令預取和數(shù)據(jù)讀寫。

　　(6)采用了新型的分頁模式。

　　(7)固化常用指令，進一步加快指令的運行。

　　(8)Pentium內(nèi)部提供了一個分支目標緩沖器，加快了循環(huán)操作的速度。

　　(9)重新設計了浮點運算部件，其速度比80486快十多倍。

　　(10)在數(shù)據(jù)的完整性、容錯性和節(jié)電性等方面采用了新的設計方法。

　　(11)Pentium的軟件在二進制代碼級上與80386/80486保持向上兼容，可以在MS-DOS、Windows95、Windows NT、OS/2、UNIX和Solaris等操作系統(tǒng)下運行。

　　(二)Pentium的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　1.超標量流水線

　　2.分立的指令Cache和數(shù)據(jù)Cache

　　3.新型的分頁模式

　　4.數(shù)據(jù)總線帶寬增加

　　5.重新設計的浮點運算部件

　　6.固化常用指令

　　7.采用動態(tài)轉(zhuǎn)移預測技術

　　(三)Pentium微處理器的寄存器組

　　(1)基本結(jié)構(gòu)寄存器組。包括通用寄存器、段寄存器、指令指針、標志寄存器。

　　(2)系統(tǒng)級寄存器組。包括系統(tǒng)地址寄存器、控制寄存器。

　　(3)調(diào)試和測試寄存器組。其中，基本結(jié)構(gòu)寄存器組和浮點部件寄存器組是用戶程序可訪問的;系統(tǒng)級寄存器組僅能以特權(quán)級0的系統(tǒng)程序來訪問;調(diào)試和測試寄存器組也只能以特權(quán)級0才可訪問。

　　(四)Pentium的工作模式

　　Pentium微處理器的外部數(shù)據(jù)總線64位，但其內(nèi)部寄存器仍是32位寬，故應認為是32位微處理器。Pentium的存儲管理硬件基本上與80386、80486相同，只是有某些改進。Pentium也支持三種工作模式:實地址模式、受保護的虛擬地址模式和虛擬8086(V86)模式。

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