Grundprincipper i x86-arkitektur

x86-arkitekturen driver de fleste pc'er – en familie af instruktionssæt fra Intel, der går tilbage til 8086. Kendskab til den viser, hvordan software møder hardware.

CPU'en er hjernen i et x86-system: Den udfører instruktioner, foretager beregninger og styrer dataflowet som en orkesterleder.

En CPU har vigtige dele, der arbejder sammen: ALU'en til beregninger og logik, Control Unit til at afkode instruktioner samt hurtige registre på chippen.

x86-CPU'er kører i forskellige tilstande, som bestemmer, hvor meget hukommelse og hvilke funktioner der er tilgængelige. De tre vigtigste er Real Mode, Protected Mode og Long Mode.

Real Mode er CPU'ens opstartstilstand: 16-bit, begrænset til 1 MB hukommelse, med direkte hardwareadgang, men uden beskyttelse. Det var her, DOS levede.

Protected Mode er springet til 32-bit: op til 4 GB hukommelse samt hukommelsesbeskyttelse, multitasking og virtuel hukommelse mellem programmer.

Long Mode er 64-bit-verdenen (x86-64 / AMD64), som moderne operativsystemer bruger. Den overskrider 4 GB-grænsen med 64-bit-registre og adressering.

Et instruktionssæt er alle de kommandoer, en CPU forstår. x86 er CISC, så enkelte instruktioner kan være kraftfulde og udføre flere trin på én gang.

Tænk på hukommelsen som ét stort, ordnet array: Hver plads indeholder en byte og har en unik numerisk adresse, som CPU'en bruger til at læse og skrive.

Du har udforsket x86: CPU'en og dens dele, Real/Protected/Long Mode, instruktionssæt og byteadresserbar hukommelse. Næste emne: dit første program!