Architettura Processore Intel 8086

Agli inizi degli anni ’80, grazie agli sviluppi della tecnologia dei circuiti integrati, le aziende hardware progettarono e realizzarono dei processori con un parallelismo a 16bit, mantenendo in qualche caso la retrocompatibilità con i processori a 8bit. L’unico processore retrocompatibile è l’Intel 8086, da cui discendono gli attuali processori, della famiglia x86, retrocompatibili.

Come abbiamo detto nell’articolo precedente, processori della stessa famiglia hanno un SET di istruzioni di base uguale per tutti, l’unica differenza sono le istruzioni aggiuntive inserite nei vari modelli.

Per questo motivo è importantissimo il processore 8086 perchè contiene il SET di Istruzioni che ereditano tutti i nostri processori di oggi. I processori Intel, prima dell’avvento dell’80486, possedevano due unità di calcolo distinte e separate:

1. La ALU ( Arithmetic Logic Unit ) che eseguiva le operazioni aritmetico-logiche e processava i numeri interi
2. La FPU ( Floating Point Unit ) che eseguiva i calcoli in virgola mobile, lavorando sui numeri reali.

La FPU è chiamata anche coprocessore matematico, perchè inizialmente consisteva in un chip esterno e le istruzioni che eseguiva sono dette x87. Nel complesso, la ALU e la FPU, sono quelli che oggi formano la CPU ( Central Processing Unit ).

Caratteristiche dell’Intel 8086:

Clock: 8MHz
Registri: 14 da 16bit
Bus Dati: da 16bit
Bus Indirizzi: da 20bit
Indirizzi: da 16bit
Pin: 40
SET di Istruzioni: 70

Ma come fa il bus indirizzi ad essere da 20bit e gli indirizzi da 16bit?

I 4bit aggiuntivi, sono definiti OFFSET e servono ad individuare una posizione esatta in un indirizzo. Come se fossero le coordinate X,Y di un piano cartesiano. Con OFFSET 0000 otteniamo la posizione iniziale dell’indirizzo, cioè quello rappresentabile dai 16bit, mentre incrementando l’OFFSET ci sposteremo tra le righe dell’indirizzo stesso.

Per parallelizzare il funzionamento di questo processore, possiamo immaginarlo come diviso in due parti, che lavorano separatamente: la BIU e la EU.

La BIU ( Bus Interface Unit ) è la parte che si occupa della comunicazione e del trasferimento delle informazioni che, grazie alla coda di prefetch, riesce a parallelizzare le istruzioni. ( pipelining ).

La EU ( Execution Unit ) è la parte che si occupa dell’esecuzione delle istruzioni e che collega direttamente all’ALU.