إكس 86

إكس 86
المصمم	إنتل وأيه إم دي
سنة العرض	1978 (16-bit) ، 1985 (32-bit) ، 2003 (64-bit)
النوع	Register-memory
الترميز	متغير (1 إلى 15 بايت )
التفرع	سجل الحالة condition code register
حجم الصفحة	من 8086 إلى i286 : لا , i386 وi486 اربعة كيلو بايت صفحات Pages
الامتدادات	x87, IA-32, MMX, SSE, SSE2, x86-64, SSE3, SSSE3, SSE4, SSE5, AVX
مفتوح	جزئيا ، لبعض الميزات المتقدمة ، ربما يحتاج إكس 86 إلى رخصة من انتل وإكس 86-64 يحتاج رخصة من إي ام دي . المعالج 80486 ظل في السوق لمدة أطول من 20 سنة ، ولهذا فهي لا تخضع لمتطلبات براءة الاختراع patent claims ، المعمارية قبل 586 من فروع معمارية إكس 86 تعتبر كذلك مفتوحة بالكامل .
السجلات
	تعديل مصدري - تعديل

هذه المقالة هي عن معمارية المعالجات إنتل بشكل عام اما لجيل 32 بت من هذه معمارية التي يشار اليها أيضا ب " x86 " انظر أي إيه-32

إكس 86 (بالإنجليزية: x86)‏ هو مجموعة أوامر «Instruction Set» مبنية على وحدة المعالجة المركزية إنتل 8086 وعائلتها ^[ا] بمعنى أنه يتوافق مع عائلة الإصدارات الأقدم بداية من معمارية إنتل 8086 وبمعنى آخر أن أصول وجذور الأوامر التي تستخدمها هذه المعالجات Processors مبنية على أوامر المعالج 8086 .

المعالج 8086 ظهر سنة 1978 وهو يعتمد على 16 بت وهو الامتداد الطبيعي للمعالج إنتل السابق له 8080 الذي كان يعتمد 8 بت، المعالج 8086 يدعم تقسيمات للذاكرة memory segmentation بعناويين أكثر من 16 بت (وهي طريقة تسمح لأي برنامج بعنونة أكثر من 64 كيلوبايت من الذاكرة)، المصطلح إكس 86 جاء من أن أسماء خلفاء معالجات إنتل في ذلك الوقت كانت تنتهي بالرقم 86 بداية من 8086 ثم 80186 ثم 80286 ثم 80386 و80486 .

العديد من الإضافات لأوامر x86 (instruction set) زادت بمرور السنين وكانت متوافقة تماما مع الأوامر الأقدم ^[ب] ، هذه المعمارية تم تطبيقها على معالجات كثيرة من انتل وسيريكس (Cyrix) وإي ام دي وفيا وكثير من الشركات الأخرى، وهناك أيضا تطبيقات مفتوحة مثل منصة Zet SoC (نظام على الرقائق الالكترونية).^[2]

المصطلح إكس 86 لا يختلف مع التوافق مع آي بي إم لأن ذلك ينطوي على العديد من العتاد الآخر Computer Hardware والنظم المضمنة Embedded Systems وأيضا الحاسبات الآلية للأغراض العامة التي تستخدم رقائق إكس 86 وحتى قبل بداية سوق التوافق مع أي بي ام (PC-compatible)،^[ج] وبعضها قبل بداية حاسبات اي بي ام نفسها.

نظرة عامة

في الثمانينات وبداية التسعينات عندما كان معالجي إنتل 8080 وإنتل 80286 منتشرين ومستخدمين، كان المصطلح إكس 86 (x86) يمثل أي معالج متوافق مع معالج 8086، الآن أصبح المصطلح يعني التوافق مع مجموعة التعليمات 32 بت (32bit instruction set) المأخوذة من إنتل 80386 الذي ظهر سنة 1985 .^[3] بعد عدة سنين قليلة من ظهور 8086 و8088 قامت إنتل بالتطوير للمخططات والمصطلحات الفنية إنتل اي أيه بي إكس 432 iAPX 432 واضافته لعائلة 8086 وطبقته كبادئة (Prefix) ^[د] عائلة نظم 8086 تم إضافة وحدة تشغيل مساعدة (Coprocessor) للمعالج الرئيسي كما في 8087، ليمد المعالج ببعض الوظائف المهمة، إضافة إلى نظم رقائق انتل الابسط،^[ه] وتم توصيفهم جميعا بمواصفات نظام (iAPX 86)،^[4] ^[و] هناك مصطلحات أخرى مثل أي آر إم إكس (iRMX) لنظم التشغيل ومصطلح أي اس بي سي iSBC للحاسبات ذات اللوحة الواحدة (single-board) وأي أس بي إكس iSBX للوحات متعددة الوحدات المبنية على معمارية إكس 86، كلها تحت عنوان ميكروز سيستم 80،^[5]^[6] كانت مخططات التسمية تلك مؤقتة دامت لسنين قليلة (حتى بدايات الثمانينات).^[7]

التسلسل الزمني

(بالإنجليزية: Chronology)‏

يسرد الجدول أدناه العلامات التجارية للمعالجات التي تنفذ مجموعة أوامر x86 ، مجمعة حسب الأجيال

الجيل	ظهور في	العلامات التجارية لوحدة المعالجة المركزية Prominent consumer CPU brands	مساحة العنونة خطي/مادي Linear/physical address space	الميزات الواضحة الجديدة
الأول	1978	إنتل 8086 وإنتل 8088 والمستنسخ منهم	16 بت / 20 بت	أول معالجات من النوع x86
الأول	1982	إنتل 80186 وإنتل 80188 والمستنسخ منهم وNEC V20/V30	16 بت / 20 بت	عتاد جديد لحساب سريع للعناوين وسرعة الضرب والقسمة
الثاني	1982	إنتل 80286 والمستنسخ منه	16 بت (14+16) بت segmented) / 24-بت	MMU ولوضع حماية (protected mode) والأكبر منه مساحة عنوانة (address space)
الثالث (أي إيه-32)	1985	إنتل 80386 والمستنسخ منه وإي إم دي أيه أم 386 (Am386)	32 بت ((14+32) بت مجزأة (segmented) / 32 بت	مجموعة الاوامر 32- بت، MMU مع paging وPGA132 socket
الثالث والرابع	1992	سيريكس سي إكس 486 أس إل سي (Cyrix Cx486SLC) وسيريكس سي إكس 486 دي إل سي (Cyrix Cx486DLC)		إضافة L1 cache وpipelining ظهر بصور رسمية في منصة 386 (platform) وPGA132 socket
الرابع (FPU)	1989	إنتل 80486 والمستنسخ منه وAMD Am486		RISC-like أنابيب التجزئة، integrated x87 FPU (80 بت)، on-chip ذاكرة مخبئية، PGA168 socket
الرابع والخامس	1997	Am5x86، Cyrix 5x86، بنتيوم OverDrive		Partial بنتيوم 's specification brought into the 486 platform
الخامس	1993	بنتيوم 5 , بنتيوم ام ام إكس، Rise mP6		وحدة سلمية فائقة 64-بت databus, faster FPU, ام ام إكس (2× 32-بت)، مقبس 7
الخامس والسادس	1996	AMD K5، Cyrix 6x86، Cyrix MII، Nx586 (1994) ^{[لغات أخرى]}‏، IDT/Centaur-C6، Cyrix III-Samuel (2000), VIA C3-Samuel2 / VIA C3-Ezra (2001)		Discrete microarchitecture (µ-op translation)
السادس	1995	بنتيوم برو	32-بت ((14+32)-بت segmented) / 36-بت physical (PAE)	µ-op translation, conditional move instructions, Out-of-order register renaming، تنفيذ تخميني، PAE (بنتيوم برو)، in-package ذاكرة مخبئية (بنتيوم برو)، مقبس 8
	1997	بنتيوم II/III وسيليرون وإنتل زيون	32-بت ((14+32)-بت segmented) / 36-بت physical (PAE)	SSE (2× 64-بت)، on-die L2 Cache (سيليرون، Coppermine), شق 1 or مقبس 370
	1997	AMD K6/2/III، Cyrix III-Joshua (2000)	32-بت ((14+32)-بت segmented) / 32-بت	On-die L2-Cache (K6-III, Cyrix III Joshua), 3DNow!, no PAE support, مقبس 7 الممتاز (K6-2)
السادس والسابع	2003	بنتيوم ام، VIA C7 (2005), إنتل كور (2006)	32-بت ((14+32)-بت segmented) / 36-بت physical (PAE)	Optimized for low طاقة التصميم الحرارية، four pumped FSB
السابع	1999	Athlon، Athlon XP		Superscalar FPU, wide design (up to three x86 instr./clock), شق إي or مقبس إي
السابع	2000	بنتيوم 4		Deeply أنابيب التجزئة، high frequency, SSE2، تقنية خيوط المعالجة الفائقة، مقبس 478
السابع والثامن (إكس86-64)	2005	بنتيوم 4 Prescott F/506/516/5x1/6xx, سيليرون 3x1/3x6/355, بنتيوم D	64-بت / 36-بت physical	إكس86-64 technology introduced, very deeply أنابيب التجزئة، very high frequency, SSE3، مقبس تي socket, CMP
الثامن (إكس86-64)	2003	آثلون 64، أثلون 64 إكس2 (2005), Sempron (2004), إيه إم دي أبترون	64-بت / 40-بت physical	إكس86-64 processor (excluding 32-بت Sempron), on-die memory controller, تقنية الربط الفائق، CMP, virtulisation (المحاكاة الافتراضية إكس86) on some models, مقبس 754/939/940 or AM2 socket
	2006	إنتل كور 2	64-بت / 40-بت physical	إنتل 64 processor, low power, multi-كور، lower clock frequency, SSE4 (Penryn), wide dynamic execution, µ-op fusion, macro-µ-op fusion, virtulisation (إنتل VT) on some models
	2007	AMD Phenom، إيه إم دي فينوم II (2008)	64-بت / 48-بت physical	Monolithic quad-كور، SSE4a, HyperTransport 3, مقبس إي أم 2+ or مقبس إي أم 3 socket
	2008	VIA Nano	64-بت / 36-بت physical	Out-of-order, superscalar, 64-بت (integer CPU), تشفير معتمد على العتاد؛ very low power; adaptive تنظيم الطاقة
الثامن والتاسع	2008	إنتل كور i3 وإنتل كور i5 وإنتل كور i7 (Nehalem/Westmere)	64-بت / 40 - بت physical	QuickPath, native memory controller, on-die L3 cache, modular, إنتل HD Graphics introduced onto CPU chip (Clarkdale), مقبس بي (Nehalem) or LGA 1156 socket
	2008	إنتل اتوم	32-بت ((14+32)-بت segmented) / 36-بت physical	In-order but highly pipelined, very-low-power, some models (Diamondville)with 32-بت (integer CPU), on-die GPU (Penwell، Cedarview)
	2011	AMD APU C, E and Z Series (Bobcat)	64-بت / 36-بت physical	Out-of-order, 64-بت (integer CPU), on-die GPU; low power (Bobcat), Socket FM1 (Desktop)
	2011	AMD APU A and E Series (وحدة تسريع المعالجة)	64-بت / 48-بت physical	on-die GPU, first generation fusion APU
التاسع (الحوسبة للأغراض العامة على وحدات معالجة الرسوميات)	2011	AMD APU A Series (معالجة عنقودية متعددة النياسب and later)	64-بت / 48-بت physical	SSE5/AVX (4× 64-بت)، highly modular design, integrated on-die وحدة معالجة الرسوميات، Socket FM2 or Socket FM2+
	2011	إنتل كور i3 وإنتل كور i5 وإنتل كور i7 (Sandy Bridge/أيفي بريدج)	64 - بت / 42 - بت physical	Internal Ring connection, GPGPU, LGA 1155 socket
	2013	إنتل كور i3، إنتل كور i5 وإنتل كور i7 (Haswell/Broadwell)	64- بت / 44 - بت physical	AVX2، FMA3، TSX، BMI1, and BMI2 instructions, LGA 1150 socket
العاشر (SoC، MIC)	2015/2016	إنتل كور i3، إنتل كور i5 وإنتل كور i7 (Skylake/Kaby Lake/Cannonlake)	64- بت / 46 - بت physical	Out-of-order, 64- بت (integer CPU), AVX3, integrated on-die جسر جنوبي، integrated on-die x86 MIC array وحدة معالجة الرسوميات
غيرها	2000	Transmeta Crusoe، Transmeta Efficeon	32-بت ((14+32)-بت segmented) / 32-بت	VLIW design with x86 محاكي (حاسوب), on-die memory controller
	2001	إنتل إيتانيوم IA-32 compatibility mode	32-بت ((14+32)-بت segmented) / N/A	EPIC architecture with an on-package engine (pre-2006 chips, later using IA-32 Execution Layer) that provides backward support for most IA-32 applications
	2012	إنتل Xeon Phi (Larrabee)	64-بت / 36-بت physical	(MIC pilot) Many Integrated كورs (62), In-order P54C with x86-64, very wide معالج شعاعي، LRBni instructions (8× 64-بت)

نبذة تاريخية

الشركات المصنعة الأخرى

مزيد من المعلومات عن: قائمة بالشركات المصنعة لمعالجات متوافق مع المعالج السابق IA-32

في أوقات مختلفة مقاربة، قامت بعض الشركات مثل اي بي ام IBM , ان إ سي NEC ^[ز] , إي إم دي AMD , تي اي TI , اس تي ام STM , فوجيتسو Fujitsu , اوه كيه اي OKI , سيمنز Siemens , سيريكسCyrix Intersil , C&T , NexGen , UMC, DM&P, بتصميم وصناعة نفس المعالج x86 بوحدة معالجته المركزية،^[ح] ,

طرق العنونة

(بالإنجليزية: addressing modes)‏

اسلوب العنونة لـ 16 - بت للمعالجات من النوع x86 يمكن تلخيصها بالمعادلة ذات الصيغة التالية:

{\begin{Bmatrix}{\mathtt {CS}}:\\{\mathtt {DS}}:\\{\mathtt {SS}}:\\{\mathtt {ES}}:\end{Bmatrix}}{\begin{bmatrix}{\begin{Bmatrix}{\mathtt {BX}}\\{\mathtt {BP}}\end{Bmatrix}}\end{bmatrix}}+{\begin{bmatrix}{\begin{Bmatrix}{\mathtt {SI}}\\{\mathtt {DI}}\end{Bmatrix}}\end{bmatrix}}+{\rm {[displacement]}}

اسلوب العنونة لـعنوان بطول 32 - بت للمعالجات من النوع 32 - بت x86 أو 64 - بت x86 يمكن تلخيصها بالمعادلة ذات الصيغة التالية:^[8]

{\begin{Bmatrix}{\mathtt {CS}}:\\{\mathtt {DS}}:\\{\mathtt {SS}}:\\{\mathtt {ES}}:\\{\mathtt {FS}}:\\{\mathtt {GS}}:\end{Bmatrix}}{\begin{bmatrix}{\begin{Bmatrix}{\mathtt {EAX}}\\{\mathtt {EBX}}\\{\mathtt {ECX}}\\{\mathtt {EDX}}\\{\mathtt {ESP}}\\{\mathtt {EBP}}\\{\mathtt {ESI}}\\{\mathtt {EDI}}\end{Bmatrix}}\end{bmatrix}}+{\begin{bmatrix}{\begin{Bmatrix}{\mathtt {EAX}}\\{\mathtt {EBX}}\\{\mathtt {ECX}}\\{\mathtt {EDX}}\\{\mathtt {EBP}}\\{\mathtt {ESI}}\\{\mathtt {EDI}}\end{Bmatrix}}*{\begin{Bmatrix}1\\2\\4\\8\end{Bmatrix}}\end{bmatrix}}+{\rm {[displacement]}}

اسلوب العنونة لـعنوان بطول 64 - بت للمعالجات من النوع 64 - بت x86 يمكن تلخيصها بالمعادلة ذات الصيغة التالية:

{\begin{Bmatrix}{\begin{Bmatrix}{\mathtt {FS}}:\\{\mathtt {GS}}:\end{Bmatrix}}{\begin{bmatrix}{\rm {general\;register}}\end{bmatrix}}+{\begin{bmatrix}{\rm {general\;register}}*{\begin{Bmatrix}1\\2\\4\\8\end{Bmatrix}}\end{bmatrix}}\\\\{\mathtt {RIP}}\end{Bmatrix}}+{\rm {[displacement]}}

سجلات إكس 86 registers

(بالإنجليزية: x86 registers)‏

انظر أيضا

هوامش

^ Unlike the البنية الدقيقة (and specific electronic and physical implementation) used for a specific microprocessor design
^ Intel abandoned its "x86" naming scheme with the P5 Pentium during 1993 (as numbers could not be trademarked). However, the term x86 was already established among technicians, compiler writers etc.
^ the GRID Compass laptop, for instance
^ Including the إنتل 8088، 80186، إنتل 80188 and إنتل 80286 processors.
^ Such a system also contained the usual mix of standard 7400 series support components, including مضممs, buffers and glue logic.
^ The actual meaning of iAPX was Intel Advanced Performance Architecture, or sometimes Intel Advanced Processor Architecture.
^ The NEC V20 and V30 also provided the older 8080 instruction set, allowing PCs equipped with these microprocessors to operate CP/M applications at full speed (i.e. without the need to simulate an 8080 by software).
^ Fabless companies designed the chip and contracted another company to manufacture it, while fabbed companies would do both the design and the manufacturing themselves. Some companies started as fabbed manufacturers and later became fabless designers, one such example being AMD.

مراجع

^ Pryce, Dave (11 مايو 1989). "80486 32-bit CPU breaks new ground in chip density and operating performance. (Intel Corp.) (product announcement) EDN" (Press release).
^ "Zet - The x86 (IA-32) open implementation :: Overview". opencores.org. 4 نوفمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 2018-02-11. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-05.
^ More precise: The 80386 architecture was presented in detail in 1984. Samples were produced in 1985 (possibly late 1984) with mass production and delivery of a final version starting in June 1986.
^ John C Dvorak. "Whatever Happened to the Intel iAPX432?". Dvorak.org. مؤرشف من الأصل في 2018-09-29. اطلع عليه بتاريخ 2014-04-18.
^ Official Intel iAPX 286 programmers' manual ^{[وصلة مكسورة]} نسخة محفوظة 14 أبريل 2020 على موقع واي باك مشين.
^ iAPX 86, iAPX 88 user's manual نسخة محفوظة 23 مارس 2011 على موقع واي باك مشين. ^{[وصلة مكسورة]}
^ late 1981 to early 1984, approximately
^ Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual, Volume 1: Basic Architecture. Intel Corporation. فبراير 2014. Chapter 3. مؤرشف من الأصل في 2016-11-23.

[2] Unlike the البنية الدقيقة (and specific electronic and physical implementation) used for a specific microprocessor design

[3] Intel abandoned its "x86" naming scheme with the P5 Pentium during 1993 (as numbers could not be trademarked). However, the term x86 was already established among technicians, compiler writers etc.

[5] the GRID Compass laptop, for instance

[7] Including the إنتل 8088، 80186، إنتل 80188 and إنتل 80286 processors.

[8] Such a system also contained the usual mix of standard 7400 series support components, including مضممs, buffers and glue logic.

[10] The actual meaning of iAPX was Intel Advanced Performance Architecture, or sometimes Intel Advanced Processor Architecture.

[14] The NEC V20 and V30 also provided the older 8080 instruction set, allowing PCs equipped with these microprocessors to operate CP/M applications at full speed (i.e. without the need to simulate an 8080 by software).

[15] Fabless companies designed the chip and contracted another company to manufacture it, while fabbed companies would do both the design and the manufacturing themselves. Some companies started as fabbed manufacturers and later became fabless designers, one such example being AMD.

[1] Pryce, Dave (11 مايو 1989). "80486 32-bit CPU breaks new ground in chip density and operating performance. (Intel Corp.) (product announcement) EDN" (Press release).

[4] "Zet - The x86 (IA-32) open implementation :: Overview". opencores.org. 4 نوفمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 2018-02-11. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-05.

[6] More precise: The 80386 architecture was presented in detail in 1984. Samples were produced in 1985 (possibly late 1984) with mass production and delivery of a final version starting in June 1986.

[9] John C Dvorak. "Whatever Happened to the Intel iAPX432?". Dvorak.org. مؤرشف من الأصل في 2018-09-29. اطلع عليه بتاريخ 2014-04-18.

[i286-11] Official Intel iAPX 286 programmers' manual ^{[وصلة مكسورة]} نسخة محفوظة 14 أبريل 2020 على موقع واي باك مشين.

[i86-12] APX 86, iAPX 88 user's manual نسخة محفوظة 23 مارس 2011 على موقع واي باك مشين. ^{[وصلة مكسورة]}

[13] te 1981 to early 1984, approximately

[16] Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual, Volume 1: Basic Architecture. Intel Corporation. فبراير 2014. Chapter 3. مؤرشف من الأصل في 2016-11-23.

[1]

[ا]

[ب]

[2]

[ج]

[3]

[د]

[ه]

[4]

[و]

[5]

[6]

[7]

[ز]

[ح]

[8]

وصلة مكسورة