12- 8086 المحمي :
- يتمتع 386 بنمط محمي متقدم يدعى 8086 الظاهري .
- كان من الممكن تشغيل برامج DOS نمط 8086 وفق نمط 286 المحمي .
- يقوم نظام التشغيل في نمط 8086 الظاهري بإنشاء فقاعات Bubbles 8086 .
- الفقاعات هي مناطق من الذاكرة مفصولة تماماً وتعنون في حدود 1 MB العائدة لـ 8086 .
- أي تستطيع برامج DOS العمل في فقاعة 8086 بينما يبقى المعالج في النمط المحمي .
- يقوم نظام التشغيل بإنشاء سجلات ظاهرية كلما احتاج البرنامج لذلك .
- إذاً يكون باستطاعة نظام التشغيل فحص ما يحاول البرنامج القيام به والتحقق من إنه لا يقوم بأشياء خطيرة .
- اعتمد 8086 الظاهري في كل أجيال المعالجات منذ 80386 .
13- عائلة 80386 SX :
- كانت Intel بحاجة إلى معالج 386 يعمل بسهولة مع اللوحات الأم ذات 16 بت وذلك لزيادة انتشار 386 فحققت ذلك باختراع 386SX .
- يختلف 386SX عن 386DX ( القياسي ) بما يلي :
o انخفاض حجم ممر المعطيات من 32 إلى 16 بت وذلك لمجاراة ممر المعطيات الخارجي في 286
o تخفيض ممر العناوين إلى 24 بت أيضاً بهدف مجاراة مواصفات 286 .
- أدى ذلك إلى حد مجال العنونة لـ 386DX إلى 224=16 MB .
- 386SX تشبه 286 من الخارج وتشبه 386DX من الداخل .
- يستطيع 386SX التعامل مع كل الأنماط والوظائف في 386DX .
- DX و SX لا ترمزان إلى أي اختصار .
- تحليل : الهدف من اختراعات Intel هذه تجاري بحت .
14- الطاقة والجهود :
- في فترة انتشار 80286 – 80386 – 8086 كان المعالج يعمل على الجهد 5 فولط .
- أوجدت Intel تقنية SMM وهي اختصار لـ System Manager Mode والتي تستطيع إيقاف سحب الطاقة في الطرفيات الغير مستخدمة .
- رقاقة 386SL هي رقاقة 386SX خاصة تعمل بجهد 3.3 فولط بدلاً من 5 فولط .
- كل الجهود الحالية هي 3.3 وأقل وفي الأجهزة المحمولة 2 فولط .
- الأجيال الأخيرة من 386 وكل أجيال 486 احتوت على أمرين هامين :
o يجب تحديد جهد عمل المعالج .
o يجب التأكد من إن اللوحة الأم تؤمن الجهد المناسب لعمل المعالج .
o الأنظمة الحديثة تؤمن ذلك بشكل آلي .
- كان سابقاً على التقني أن يحدد جهود المعالج وتغيير الجمبر على اللوحة الأم تفادياً من الأخطار.
- اخترعت Intel تقنية CPUID تعطي هذه الوظيفة للمعالج إمكانية إعلام النظام بكل التفاصيل المتعلقة بجهد عملها وسرعتها ليقوم النظام آلياً بضبط نفسه وفق احتياجات المعالج .
- الطريقة الأخرى – غير تخفيض جهود العمل لتوفير الطاقة – هي إيقاف تشغيل الأجهزة الغير مستخدمة من قبل النظام ( هذه وظيفة SMM المطورة من قبل ما يكروسوفت ) .
15- عائلة المعالج 486 :
- صدر عام 1989م .
- ممر المعطيات الخارجي وممر العنونة وحجم السجلات 32 بت .
- هو مماثل لـ 386DX المطور ويعد بالمقارنة معه مطور جداً بسبب :
o هو تجميع 386DX المطور مع معالج رياضي مساعد .
o فيه ذاكرة مخبئية 8 K تسمى Cache .
- يعمل وفق أنماط 80386 .
- لا ترتبط الميزات الجديدة ( معالج رياضي مساعد – ذاكرة مخبئية ) مع نمط محدد في 486.
- النمط الأكثر تقدماً الذي يستطيع العمل وفقه هو نمط 80386 المحمي مع ذاكرة ظاهرية و 8086 ظاهري
- بالنسبة للبرامج : ليست هناك فرق بين 80386 مع معالج رياضي مساعد وبين 486 .
16- المعالج الرياضي المساعد :
- غايته : المعالج العادي يستطيع القيام بالعمليات الحسابية العادية ( الجمع – الطرح – الضرب ب- القسمة ) ولعمليات أكثر تعقيداً ( اللوغاريتم والتوابع الجيبية وتوابع النقطة العائمة ) وجد المعالج الرياضي المساعد .
- ظهر مع 8088 المعالج الرياضي 8087 ولم يدمج مع نفس الرقاقة لزيادة سعره لذلك من كان يريده كان يدفع الثمن ويتم تركيبه بشكل مستقل .
- تحوي اللوحات الأم قاعدة لتثبيت هذا المعالج الرياضي المساعد : Math Coprocessor الاختياري .
- عند اختراع 80286 ظهر معه المعالج الرياضي المساعد 80287 ( هو 8087 المطور ) .
- أيضاً مع 80386 وجد معه 80387 .
- المعالج 486 يحوي على المعالج الرياضي المساعد 387 مدمج بداخله وكان أقوى من 80387 بسبب :
o اعتماده على حلقات الساعة أقل بكثير لوجوده داخل رقاقة المعالج .
o قادر عند الحاجة على الاستفادة من الذاكرة المخبئية لحفظ المعطيات والشيفرة .
- كل المعالجات منذ الجيل 486 تحوي على معالج رياضي داخلي .
- يشار له أحياناً بوحدة النقطة العائمة Floating Point Unit .
17- الذاكرة المخبئية :
- تؤهل الذاكرة المخبئية المعالج لحفظ المزيد من أسطر المعطيات والبرامج المتلاحقة مما تزيد من سرعته .
- Cache تعني : وضع شيء جانباً أو تخزين قريب لاستخدام متوقع .
- وتعني : وضع المعطيات المستخدمة سابقاً في أماكن تخزين سريعة وخاصة وعندما يحتاج المعالج لهذه المعطيات يستطيع الوصول إليها بسرعة .
- كان إذا أراد المعالج المعطيات فإنه يتوجه لنعصر التخزين الدائم ويكتبها في الرام ويستخدمها وإذا أراد كتابة المعطيات في عنصر التخزين يكتبها أولاً في رام التي تكتبها بدورها في عنصر التخزين ... طريق شاق وطويل لذلك وجدت الـ Cache .
- تفيد Cache في تسريع النظام بإنشاء أماكن تخزين خاصة للمعطيات التي يتم نقلها من القرص الصلب ورام والمعالج .
- يوجد نوعين للذاكرة المخبئية :
o ذاكرة لعنصر التخزين الكبير ( ستناقش فيما بعد ) .
o ذاكرة للذاكرة RAM .
18- DRAM :
- البت هو عبارة عن مكثف وترانستور .
- المكثف المشحون يمثل القيمة 1 والغير مشحون يمثل القيمة 0 .
- مشكلة المكثف إنه مثل البطارية تخزن شحنة وتفرغها كل 16 ميلي ثانية ( بينما البطارية تخزنها لعدة شهور ) لذلك نحتاج إلى دارة لحفظ شحنات المكثفات .
- نسمي إعادة شخن المكثفات بعملية الإنعاش Refresh .
- إذا لم يتم إنعاش DRAM يتم فقد المعلومات بعد 16 ميلي ثانية .
- لذلك تعتبر DRAM غير متطايرة Nonvolatile .
- MCC هي التي تعلم دارة الإنعاش الموجودة على DRAM بموعد عملية الإنعاش وترسل إشارة للإنعاش كل بضع ميلي ثانية .
- إذا أراد CPU الوصول إلىDRAM في هذه اللحظة تقوم MCC بتوليد حالة انتظار Wait State
- مشكلة DRAM إنها ليست بسرعة CPU .
19- SRAM :
- حالات الانتظار تؤدي إلى بطئ الحاسب .
- SRAM الحل لأنها لا تستخدم مكثفات لحفظ الأصفار والواحدات بل تحوي قلاب Flip-Flop .
- استخدام القلاب لا يريد إلى عملية إنعاش لذلك SRAM تكون سرعتها بسرعة CPU .
- SRAM أغلى من DRAM ويستخدم جزء صغير منها كذاكرة مخبئية .
20- الذاكرة المخبئية الداخلية L1 :
- الفرق بين 386 وبين 486 هو إن 486 يحوي ذاكرة SRAM مخبئية ضئيلة ( 8192 بايت ) مدمجة بداخلها حيث الأوامر تمر إلى 486 عبر هذه الذاكرة .
- يخزن 486 سجل خلفي للأوامر في الذاكرة المخبئية وعندما يصادف CPU حالة انتظار لا يتوقف عن العمل بل يتابع معالجة الأوامر المخزنة في الذاكرة المخبئية .
- هذه العملية تسمى الذاكرة المخبئية الداخلية أو ذات المستوى الأول L1 .
- تعمل RAM المخبئية على تخزين الشيفرة القادمة من CPU واستخدامها عندما تكون CPU جاهزة .
- كل المعالجات منذ 486 تستخدم L1 .
21- الذاكرة المخبئية الخارجية L2 :
- CPU يفضل استخدام أي ذاكرة مخبئية يستطيع الحصول عليها .
- كل MCC في أنظمة 486 و Pentium تستطيع التعامل مع ذاكرة مخبئية خارجية L2 .
- L2 ظهرت كرقاقات توضع على اللوحة الأم .
- كانت بسعة تتراوح بين 64KB و 1MB .
- في أنظمة 486 كانت L2 تصنع وفق التعليب DIPP وتوضع على قواعد خاصة .
- في أنظمة Pentium احتوت اللوحة الأم على L2 مثبتة باللحام .
- بدءاً من Pentium II احتوت كل الـ CPU على L1 و L2 بداخلها .
22
المفضلات