自己动手从零写桌面操作系统GrapeOS系列教程——8.x86介绍


由于GrapeOS目前只支持x86,所以本讲我们简单的介绍一下x86。

百度百科上是这样介绍的:x86泛指一系列基于Intel 8086且向后兼容的中央处理器指令集架构。

中央处理器就是我们平时说的CPU,英文全称是Central Processing Unit。

有人可能对指令集不是很清楚。计算机的运行过程主要就是CPU执行各种指令的过程,某种CPU能执行的所有指令的集合就叫该种CPU的指令集。但光这么说感觉有点泛泛而谈。其实指令集就是CPU的语言,就像人类的语言,我们可以从横向和纵向分别对比一下。从横向来说,人类的语言有很多种,不同的人群说着不同的语言,但可以用不同的语言来描述同一件事情。同样指令集也不止一种,不同架构的CPU用着不同的指令集。比如x86架构的CPU都用x86的指令集,ARM架构的CPU都用ARM的指令集。但一种指令集架构的CPU能做的事,理论上其它指令集架构的CPU也能做。从纵向来说,人类的语言是在不断发展的,同一种语言会随着社会的发展会不断增加新的词汇或新的用法,但不会丢弃之前的词汇或用法,就算部分旧的词汇和用法不常用了,但仍然可以理解其含义。指令集也是类似的,每一种指令集随着社会的发展,面对新的需求,需要增加一些新的指令或用法,同样一般会兼容旧有的指令或用法,否则很多旧软件就不能用了。

x86之所以叫x86是因为早期的x86系列CPU是用数字命名的,比如8086、80186、80286、80386以及80486,这些名字都是以86结尾,所以统称x86。虽然后来不用数字命名了,改叫奔腾、酷睿等,但仍然继续叫x86系列。
关于x86我们需要简单的了解一下它的历史,这里主要了解下面这三款CPU就够了:

  1. 英特尔于1978年推出型号为8086的CPU,是x86的开山鼻祖。8086是16位CPU,运行模式只有实模式,共1M内存地址空间。
  2. 英特尔于1982年推出型号为80286的CPU。80286是16位CPU,运行模式首次有了保护模式,共16M内存地址空间。
  3. 英特尔于1985年推出型号为80386的CPU。80386是32位CPU,可以运行在32位保护模式下,共4G内存地址空间。

以上3款CPU大家先有个印象就行,详细信息我们后面会介绍。我们这里需要明白的主要有两点:

  1. x86系列CPU中,每一代都兼容前面的所有CPU,直到现在最新的x86CPU仍然兼容四十多年前的8086。
  2. 虽然x86是英特尔首先发明的,但做x86CPU的企业不止英特尔一家,市场上常见的还有AMD。所以如果你的电脑用的是AMD的CPU,学习本套教程完全没有问题。

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