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Questions and Answers

Di cosa è composta la famiglia x86?

È composta da numerosi processori, prodotti da Intel e altri (IBM, Fujitsu, OKI, Siemens, ..)

Il processore 8086 è stato il primo della famiglia x86.

True (A)

All'interno della famiglia x86 è garantita la compatibilità software all'indietro.

True (A)

Quali sono le tipologie di architettura x86?

<p>x86-64 (A), x86-32 (B), x86-16 (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la dimensione massima della memoria centrale che può essere gestita dall'8086?

<p>1 MB</p> Signup and view all the answers

Quale è il parallelismo dell'8086?

<p>16 bit</p> Signup and view all the answers

Quali sono i tipi di registri dell'8086?

<p>Registri puntatore (A), Registro MDR (B), Registro MAR (C), Registro IR (D), Registri dati (E), Registri di stato (F), Registri segmento (G)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i registri dati dell'8086?

<p>BX (A), AX (B), DX (C), CX (D)</p> Signup and view all the answers

I registri segmento vengono utilizzati per costruire gli indirizzi fisici.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i registri segmento dell'8086?

<p>SS (A), CS (B), ES (C), DS (D)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i registri puntatore dell'8086?

<p>SI (A), DI (B), PC (C), SP (D)</p> Signup and view all the answers

Cos'è il registro IR?

<p>Il registro IR (Instruction Register) memorizza il codice binario dell'istruzione che deve essere eseguita dalla CPU.</p> Signup and view all the answers

Il registro di stato PSW è composto da 16 bit, ma solo 9 di questi vengono usati.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i tipi di flag nel registro PSW?

<p>Flag di controllo (A), Flag di condizione (B)</p> Signup and view all the answers

Cos'è il flag SF?

<p>Il flag SF (Sign Flag) coincide con il MSB del risultato dopo un'istruzione aritmetica.</p> Signup and view all the answers

Cosa sono i bus?

<p>I bus sono componenti che permettono la comunicazione fra la CPU, la memoria centrale e le periferiche.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i tipi di bus nell'8086?

<p>Data Bus (A), Control Bus (B), Address Bus (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa fa l'Address Bus?

<p>L'Address Bus è utilizzato dalla CPU per indirizzare la memoria centrale. È unidirezionale e ha 20 bit nell'8086.</p> Signup and view all the answers

Cosa fa il Data Bus?

<p>Il Data Bus trasporta i dati dalla CPU verso la memoria centrale e le altre periferiche. È bidirezionale e ha 16 bit nell'8086.</p> Signup and view all the answers

Cosa fa il Control Bus?

<p>Il Control Bus serve a controllare l'hardware esterno alla CPU, indicando il tipo di operazione che il sistema deve eseguire. Stabilisce, tra le altre cose, chi può leggere o scrivere sul Data Bus.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i componenti principali della CPU dell'8086?

<p>CU (A), EU (B), BIU (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa fa l'EU?

<p>L'EU (Execution Unit) si occupa di eseguire le istruzioni decodificate dalla CU.</p> Signup and view all the answers

La pipeline è una tecnica che permette l'esecuzione parallela di istruzioni.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa fa l'INSTRUCTION QUEUE?

<p>L'INSTRUCTION QUEUE (o coda di prefetch) è una memoria che segue una politica FIFO e contiene le istruzioni che devono essere eseguite dalla CPU.</p> Signup and view all the answers

La memoria dell'8086 è organizzata in segmenti.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i tipi di segmenti nell'8086?

<p>Segmento stack (A), Segmento dati (B), Segmento extra (C), Segmento codice (D)</p> Signup and view all the answers

Un programma può contenere più segmenti di codice, dati o extra, ma solo uno di stack.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Ogni segmento ha una dimensione fissa di 64 Kbyte.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

I segmenti iniziano sempre a un indirizzo che è multiplo di 16.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa contiene il segmento codice?

<p>Il segmento codice contiene tutte le istruzioni del programma in formato binario.</p> Signup and view all the answers

Cos'è lo spazio di indirizzamento?

<p>Lo spazio di indirizzamento è lo spazio di memoria messo a disposizione dal calcolatore per poter immagazzinare i programmi in esecuzione.</p> Signup and view all the answers

Qual è lo spazio di indirizzamento dell'8086?

<p>1 MB</p> Signup and view all the answers

Come si calcola l'indirizzo fisico in memoria?

<p>L'indirizzo fisico in memoria si calcola sommando il contenuto di un registro segmento, detto indirizzo relativo, e il contenuto di un registro puntatore, detto offset, dopo aver moltiplicato per 16 il contenuto del registro segmento.</p> Signup and view all the answers

Il registro SP punta sempre alla cella iniziale dello stack.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quali operazioni vengono effettuate sullo stack?

<p>PUSH (A), POP (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa fa l'operazione PUSH?

<p>L'operazione PUSH consente di salvare una informazione nello stack.</p> Signup and view all the answers

Lo stack è una struttura LIFO (Last In First Out).

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa succede se si tenta di inserire un dato nello stack quando è pieno?

<p>Si verifica un errore di stack overflow.</p> Signup and view all the answers

Cosa succede se si tenta di estrarre un dato dallo stack quando è vuoto?

<p>Si verifica un errore di stack underflow</p> Signup and view all the answers

La pipeline è una tecnica che permette di velocizzare l'esecuzione delle istruzioni.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i vantaggi della pipeline?

<p>Migliora il throughput del processore (A), Riduce lo spreco di tempo (B), Permette l'esecuzione parallela di istruzioni (C), Velocizza l'esecuzione delle istruzioni (D)</p> Signup and view all the answers

La pipeline è una tecnica complessa che richiede la divisione della CPU in più parti.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Famiglia x86

Un insieme di processori, prodotti da Intel e altre aziende (IBM, Fujitsu, OKI, Siemens), che garantisce compatibilità software 'all'indietro'.

Processore 8086

Primo processore della famiglia x86, con spazio di indirizzamento di 1 MB e parallelismo a 16 bit.

Compattibilità software 'all'indietro'

Capacità di un processore di eseguire codice scritto per processori precedenti.

Architettura x86

Architettura logica dei processori x86, condivisa da tutti i sistemi della famiglia.

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x86-16

Architettura a 16 bit del processore 8086.

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x86-32

Architettura a 32 bit della famiglia x86.

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x86-64

Architettura a 64 bit della famiglia x86.

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Spazio di indirizzamento

Dimensione massima della memoria centrale gestibile da un processore.

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Parallelismo a 16 bit

Utilizzo di registri e bus a 16 bit.

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Registri dato (8086)

Registri utilizzati per operandi e risultati (AX, BX, CX, DX).

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AX

Registro accumulatore.

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BX

Registro base.

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CX

Registro contatore.

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DX

Registro dati.

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Registri segmento

Registri (CS, DS, ES, SS) per costruire indirizzi di memoria.

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CS

Registro segmento di codice.

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DS

Registro segmento dati.

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ES

Registro segmento extra.

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SS

Registro segmento stack.

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Registri puntatore

Registri (PC, SP, SI, DI) per indirizzi relativi.

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Study Notes

Processore 8086

  • Il processore 8086 è il primo della famiglia x86.
  • La famiglia x86 comprende numerosi processori prodotti da Intel e altre aziende (IBM, Fujitsu, OKI, Siemens, ecc.).
  • All'interno della famiglia x86 è garantita la retrocompatibilità software. Ciò significa che i processori più recenti possono eseguire il codice creato per quelli precedenti.

Architettura X86

  • I sistemi x86 condividono la stessa architettura logica, nota anche come Instruction Set Architecture.
  • L'architettura x86 si suddivide in tre tipologie:
    • x86-16: architettura a 16 bit (presente nell'8086)
    • x86-32: architettura a 32 bit
    • x86-64: architettura a 64 bit

Processore 8086 (caratteristiche)

  • Prodotto nel 1978.
  • Ha uno spazio di indirizzamento pari a 1 MB di memoria centrale.
  • Utilizza registri e bus su 16 bit.

Registri del processore 8086

  • Sono suddivisi in varie categorie: dati, segmento, puntatore.
  • I registri dei dati (AX, BX, CX, DX) sono utilizzati per memorizzare gli operandi e i risultati delle operazioni. Possono essere utilizzati come registri a 16 bit o come coppie di registri a 8 bit (es. AH e AL).
  • I registri di segmento (CS, DS, ES, SS) vengono usati per costruire gli indirizzi fisici in memoria. Contengono i puntatori all'inizio dei segmenti di codice, dati, extra e stack rispettivamente.
  • I registri puntatore (PC, SP, SI, DI) memorizzano gli indirizzi relativi (offset). Il PC contiene l'indirizzo della prossima istruzione da eseguire, lo SP l'indirizzo dello stack corrente, SI e DI contengono l'indirizzo relativo del prossimo dati da prelevare per i Data Segment (DS).
  • Altri registri includono MDR (Memory Data Register) per memorizzare i dati letti o inviati dal bus dati, MAR (Memory Address Register) per memorizzare l'ultimo indirizzo di memoria a cui la CPU ha fatto riferimento (un registro a 20 bit), ed IR (InstructionRegister) per memorizzare il codice binario dell'istruzione in esecuzione.

Registri di Stato (PSW)

  • Composto da 16 bit, con 9 flag utilizzati.
  • I flag si suddividono in:
    • Flag di condizione (SF, ZF, PF, CF, OF) che forniscono informazioni sullo stato del risultato di un'operazione.
    • Flag di controllo (IF, TF) per gestire le interruzioni.

Organizzazione della Memoria

  • La memoria è organizzata in segmenti di 64 Kbyte, suddivisa in segmenti di codice, dati, stack ed extra.

Ciclo Fetch-Decode-Execute

  • Il ciclo base dell'esecuzione di un'istruzione in un processore.
  • Fetch: lettura dell'istruzione dalla memoria.
  • Decode: decodifica dell'istruzione.
  • Execute: esecuzione dell'istruzione.

Pipeline

  • Un metodo per velocizzare l'esecuzione, suddividendo il ciclo di un'istruzione in diverse fasi che possono essere eseguite in parallelo.
  • Le fasi rimangono indipendenti, la BIU carica l'istruzione successiva mentre l'EU sta eseguendo l'istruzione corrente.

Calcolo Indirizzo

  • Calcolo dell'indirizzo assoluto di un dato conoscendo l'offset e l'indirizzo di base (indirizzo di un segmento).

Gestione Memoria

  • Come i diversi segmenti di memoria sono organizzati e gestiti.
  • Introduzione dei concetti di spazio di indirizzamento.

Gestione Stack

  • Il segmento Stack viene per memorizzare variabili locali e parametri passati a sottoprogrammi.
  • Le operazioni PUSH e POP gestiscono lo stack. PUSH inserisce un dato in cima allo stack, POP lo rimuove.

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