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微机第三版教材习题参考答案 马维华

微机原理与接口技术(第三版)课堂布置及需要关注习题参考答案 1 第二章作业

2-2简述微处理器的工作方式、各工作方式的含义和区别是什么?它们之间是如何切换的?

答:

1.五种工作方式:实地址方式、保护虚地址方式、虚拟86方式、系统管理方式以及IA-32E方式。

2.含义:

(1)实地址方式是指处理器工作在8086/8088编程环境下的工作方式,其最大地址空间为1MB。

(2)保护地址方式,又称保护虚地址方式,简称保护方式,是真正发挥处理器潜能的一种工作方式。所谓保护是指在执行多任务操作时,对不同任务使用的不同存储空间进行完全隔离,保护每个任务顺利执行,能够寻址的地址空间为实际的物理地址空间即2m(m为处理器外部地址线的引脚条数)。

(3)虚拟86方式是指一个多任务的环境,即模拟多个8086的工作方式。在这个方式之下,处理器被模拟成多个8086微处理器同时工作。

(4) 系统管理方式(SMM)是为实现特定功能及系统安全提供的一种工作方式,SMM的功能主要包括电源管理以及为操作系统和正在运行的程序提供安全性。SMM最显著的应用就是电源管理。

以上四种方式是IA-32所有处理器所具有的工作方式。

(5)从后期的P4到以Core为核心的处理器开始支持64位扩展技术,引入了IA-32E工作方式。在这种方式下,处理器支持两种模式即兼容的工作方式(兼容IA-32处理器的方式)和64位工作方式。在兼容模式下,允许在64位操作系统下运行原来的16位和32位应用程序,可使用前缘REX访问64位数据,最大支持的32位地址空间,而在64位方式下,采用EM64T技术,支持64位操作,同时支持36位的地址(从Pentium Pro开始处理器的外部地址线就提供36条),支持64位线性地址,默认的地址空间为64位,默认的数据宽度为32位,指令允许32/64地址和32/64数据的混合使用,因此又把Core为核心的处理器称为32/64处理器,与真正64位处理器有区别,可称之为具有64位功能的32位处理器。

3.工作方式的相互转换如下图所示。

微机第三版教材习题参考答案  马维华

以上工作方式中,系统管理方式需要用硬件切换即有/SMI引脚中断方可以从原来的工作方式进入系统管理方式,其它工作方式的切换均可用软件控制来切换工作方式。

2-3 IA-32E方式兼容模式和64位模式下,Cure X系列处理器能够寻址的物理地址空间分别有多大?

答:具有IA-32E工作方式处理器在兼容模式下,最大支持的32位地址空间即4GB,而在64位方式下,采用EM64T技术,支持64位操作,同时支持36位的物理地址即64GB,支持64位线性地