X86系統(tǒng)保護(hù)模式的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、Intel的32位處理器(簡(jiǎn)稱IA-32)體系結(jié)構(gòu)中的保護(hù)模式是其獨(dú)有的一套保護(hù)策略，也是各種商業(yè)化處理器中介紹極少的部分，其實(shí)現(xiàn)是設(shè)計(jì)兼容X86處理器的難點(diǎn)。本文來(lái)源于西北工業(yè)大學(xué)航空微電子中心某“十五”預(yù)研項(xiàng)目，作者參與完成了支持保護(hù)模式的龍騰C2微處理器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證工作。 本文首先詳細(xì)分析了IA-32體系結(jié)構(gòu)中的保護(hù)模式，確定了龍騰C2微處理器中保護(hù)模式的功能，結(jié)合龍騰C2處理器的設(shè)計(jì)給出了保護(hù)模式的設(shè)計(jì)方案，并在設(shè)計(jì)中予

2、以實(shí)現(xiàn)，最后還對(duì)保護(hù)模式的驗(yàn)證策略和驗(yàn)證方案做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并且完成了保護(hù)模式的驗(yàn)證。 本論文的主要工作如下： 1．深入了解IA-32體系結(jié)構(gòu)中保護(hù)模式的功能，包括三種工作模式、地址變換機(jī)制、任務(wù)管理機(jī)制和異常調(diào)試機(jī)制。確定了龍騰C2微處理器中要實(shí)現(xiàn)的保護(hù)模式的功能。 2．詳細(xì)分析了486指令集中的保護(hù)模式類指令的微操作，通過(guò)分析之后確定了通過(guò)微指令的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)模式類指令的功能，并得出可以在微指令級(jí)采用RIS

3、C結(jié)構(gòu)的流水設(shè)計(jì)的結(jié)論。 3．結(jié)合保護(hù)模式的功能，參與了龍騰C2微處理器總體設(shè)計(jì)和流水線的劃分工作，完成了流水線各級(jí)功能的劃分，將保護(hù)模式的功能點(diǎn)分散在流水線的各級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，參與了微指令格式的設(shè)計(jì)工作。 4．根據(jù)流水線各級(jí)的功能和微指令的格式，將保護(hù)模式類指令轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的微指令，并在轉(zhuǎn)換過(guò)程中對(duì)一些指令實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵算法進(jìn)行研究，完成了微程序的設(shè)計(jì)并通過(guò)優(yōu)化微程序來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)模式的優(yōu)化。 5．對(duì)保護(hù)模式的測(cè)試設(shè)計(jì)了詳細(xì)的