| << Intel 80286 >> | |
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 Intel CPU 80286 imPGA-Gehäuse für 8 MHz | |
| Produktion: | 1982 bis frühe 1990er |
| Produzenten: | |
| Prozessortakt: | 4 MHz bis 25 MHz |
| Fertigung: | 1,5 µm, NMOS |
| Befehlssatz: | x86,16-Bit |
| Sockel: | PGA, CLCC und PLCC 68-Pin |
DerIntel 80286, auchiAPX 286 oderIntel 286, war einx86-Mikroprozessor mit16-Bit-Architektur des UnternehmensIntel, der am 1. Februar 1982 als Nachfolger des8086 auf den Markt kam. Der 286er – wie der 80286 häufig auch genannt wird (gesprochen Zweisechsundachtziger) – wurde zunächst in Büro-Mikrocomputeranlagen eingebaut, die unterUnix liefen. 1984 brachte dann das UnternehmenIBM denPC/AT auf 80286-Basis als Nachfolger desPC XT heraus. Fast ausschließlich durch die PC/AT-Computer und derenkompatible Nachbauten fand der 80286 Verbreitung.
Der Intel 80286 erschien 1982 auf dem Markt, kurz nach dem Erscheinen des erstenIBM Personal Computer und vier Jahre nach dem8086. Er stellt eine komplette Überarbeitung des 8086 dar, die Anzahl der verbauten Transistoren stieg um den Faktor 4,62. Er weist bei gleicher Taktfrequenz etwa die 3- bis 4-fache Leistung gegenüber einem 8086 auf. Die ersten Versionen waren noch vergleichsweise langsam mit 4 MHz, 6 MHz und 8 MHz getaktet, spätere Versionen erlaubten Taktfrequenzen bis 12,5 MHz. AMD und Harris stellten später auch CPUs mit 16 MHz, 20 MHz und 25 MHz her. Technologisch setzt er letztmals auf einenNMOS-Prozess mit 1,5 µmStrukturbreite. Spätere Prozessoren wie auch Nachbauten des 80286 durch Intersil und Fujitsu wechselten zum stromsparenderenCMOS-Prozess.
Grundlegende Unterschiede in der Architektur zum 8086:
[BP+SI], 8 Takte bei doppelten[BP+SI+nn])ROR/ROL/RCR/RCL/SAL/SAR/SHL immediate,MUL immediate,PUSH immediate,PUSHA/POPA,ENTER/LEAVE,INS/OUTS,BOUNDA20 bisA23 zur Adressierung von 16 MiB statt 1 MiBFWAIT mehr.
Bezüglich seines Befehlssatzes ist der 80286 abwärtskompatibel zum 8086, er führte aber einen zusätzlichen Betriebsmodus ein: denProtected Mode. Der zum 8086 abwärtskompatible Betriebsmodus erhielt die BezeichnungReal Mode. Die Bezeichnung Real Mode wurde derart geläufig, dass sogar bis heute häufig über den 8086 und dessen Bruder 8088 vereinfachend gesagt wird, sie würden im Real Mode laufen, denn im Real Mode war der 80286 fast vollständig softwarekompatibel zum 8086 – einschließlich der Beschränkung auf 1 MiBAdressraum.
Der Protected Mode dagegen erlaubt es, über den 24 Bit breitenAdressbus bis zu 16 MiB zu adressieren. Die Beschränkung auf maximal 64 KiB große Segmente blieb jedoch auch in diesem Betriebsmodus bestehen – alle Adressregister waren nach wie vor nur 16 Bit breit. Allerdings konnte ein Segment auf eine nahezu beliebige Adresse im 24-Bit-Adressraum gelegt werden. Nur so erschloss sich für Programmcode der gesamte Adressraum. Durch die Speicherverwaltungsmöglichkeit des Protected Modes steht ein virtueller Speicher von knapp 1 GiB (16383 Segmente zu max. 64 KiB) zur Verfügung. Siehe dazu auch16-Bit Protected Mode.
Der Protected Mode unterstützteMultitasking,Speicherschutz und weitere, im Real Mode nicht verfügbare Erweiterungen. Obwohl der Protected Mode schwieriger zu programmieren war als der Real Mode, bot er eine Vielzahl von Vorteilen und neuen Möglichkeiten. Die Entwickler von Intel glaubten, dass alte Programme, die sich an gewisse Regeln hielten, unverändert im neuen Modus laufen würden. In der Praxis zeigte sich jedoch, dass aufgrund vieler Probleme mit der PC-Architektur und dem BetriebssystemMS-DOS fast keine Real-Mode-Programme im Protected Mode lauffähig waren.Bill Gates bezeichnete den 80286 auch alshirnlosen Chip, da die CPU in einerWindows-Umgebung nicht mehrere MS-DOS-Programme gleichzeitig abarbeiten konnte.[2] Dies wurde erst im Nachfolger80386 ermöglicht, der dafür einen eigenen Betriebsmodus, denVirtual 8086 Mode bekam.
Die CPU konnte zwar relativ einfach in den Protected Mode geschaltet werden – der Weg zurück war jedoch nur über einen Reset möglich oder durch Benutzen eines undokumentierten Befehles (LOADALL 0x0F05 – lade alle Prozessorregister aus dem Speicher).[3][4][5] Es wurde viel spekuliert, warum Intel keine einfachere Möglichkeit bot, vom Protected Mode in den Real Mode zurückzukehren – die am häufigsten angeführten Gründe sind:
![Intel 80286 mit 10 MHz (PLCC-Gehäuse)[6]](/mt/?noimg=&dark=on&url=https%3a%2f%2fde.wikipedia.org%2fwiki%2fDatei%3aIntel_80286_68pin_plastic_10mhz_2007_03_27.jpg)
1987, mitWindows 2.1, realisierte das UnternehmenMicrosoft zum ersten Mal einen sogenanntenMemory-Extender, der den Protected Mode des 80286 zu Hilfe nahm. Mit solchen Memory-Extendern kann aus DOS heraus Speicher oberhalb der 1-MiB-Grenze und desHigh Memory, das sogenannteExtended Memory genutzt werden.
1988 wurde dieser Zugriff standardisiert. Der Standard hießXMS. Die Memory-Extender hießen XMS-Extender. Der bekannteste unter ihnen wurde der ab 1990 mit DOS 5.0 mitgelieferte ExtenderHIMEM.SYS.
Ab 1990 kamen dann auchDOS-Extender zur verbesserten Nutzung des Protected Mode der 80286- und80386-Prozessoren auf.
Bis Windows 3.0 wurde derReal Mode desPC XT (8086/88) unterstützt, bis Windows 3.1 derStandard Mode (d. h. der 16-Bit-Protected-Mode) des AT (80286).Windows für Workgroups 3.11 lief allerdings nur noch imEnhanced Mode (d. h. 32-Bit-Protected-Mode), der einen80386-Prozessor oder höher erfordert.[7] Ebenso setzteWindows 95 einen80386-Prozessor oder besser voraus.
Das bereits zuvor vonMicrosoft undSCO auf den8086portierteUnixSystem V erschien 1985 alsXenix 286 System V Release 2.0 auch für den 80286.[8] AuchCoherent lief auf dem 80286, jedoch konnte PC-Unix erst mit dem 80386 auf derx86-Architektur richtig Fuß fassen.
x86-Mikroarchitekturen:8086 |80186 |80286 |80386 |80486 |P5 |P6 |NetBurst |Core Solo/Core Duo |Core 2 |Nehalem/Westmere |Sandy/Ivy Bridge |Haswell |Broadwell |Skylake |Kaby Lake |Coffee Lake |Whiskey Lake |Cannon Lake |Cascade Lake |Ice Lake |Comet Lake |Tiger Lake |Rocket Lake |Alder Lake |Raptor Lake |Meteor Lake |Lunar Lake |Arrow Lake |Bartlett Lake |Panther Lake |Nova Lake • Atom
Non-x86-Mikroarchitekturen:Mikrocontroller:MCS-48 |MCS-51 |MCS-96 |XScale • Server:Itanium |Itanium 2
GPU-Mikroarchitekturen:Larrabee |Intel HD Graphics |Alchemist |Battlemage
| Vor-x86-Prozessoren | |||
| iAPX-86 bis zur 4. Generation |
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| Pentium-Serie | |||
| Celeron-Serie | |||
| Core-Serie | |||
| Xeon-Serie | |||
| Atom-Serie |
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| x86-kompatibleSoCs | |||
| Nicht-x86-Prozessoren |
