Unterschiede gibt es dabei eh nur bei der Darstellung von Umlauten und der Vorteil der einfacheren Handhabung in Assembler überwiegt den hier fragwürdigen Nutzen von Unicode. Architektur, da alles, was seine Programmierung und Architektur betrifft, noch immer Gültigkeit besitzt. Bit Vorgängern, dem 8080 und 8085. bei der Speicheradressierung oder dem Registersatz. So kann der 8086 mit einem Speicherzugriff 16 Bit Daten übertragen, der 8088 nur 8 Bit. Zugriffe erfolgt automatisch durch die Hardware des 8088, der Programmierer merkt davon nichts.
Dadurch ist die Rechenleistung des 8088 geringer als die des 8086. Ein Register ist ein sehr schneller Speicherplatz im Prozessor, auf den Befehle direkt zugreifen können. Da Register relativ viel Platz auf dem Silizium belegen, besitzen grade ältere Prozessorarchitekturen meist sehr wenige davon. Je mehr Register ein Prozessor beinhaltet, desto mehr Zwischenwerte können während des Programmablaufes direkt im Prozessor gehalten werden. Dadurch sind weniger langsame Zugriffe auf den Arbeitsspeicher nötig und die Rechenleistung steigt.
Datenregister sind in der Regel universell einsetzbar und nehmen Operanden auf. Indexregister werden für die indirekte Adressierung verwendet, können jedoch auch wie Allzweckregister genutzt werden. Stackregister werden für die Verwaltung des Stacks benötigt. Der Stack ist eine Datenstruktur, auf der der Inhalt einzelner Register wie auf einem Stapel vorübergehend abgelegt werden können. Dies ist vor allem bei Unterprogrammaufrufen oder Interrupts nützlich.
Spezialregister werden vom Prozessor intern benutzt und sind kaum durch den Programmierer beeinflussbar. Der Programmierer kann sie meist nur indirekt ändern. Segmentregister spielen eine besondere Rolle bei der Speicherverwaltung. Ihre Funktion wird im Abschnitt zur Speicheradressierung beschrieben. Der 8086 ist mit vier Allzweckregistern ausgestattet.
Eine Besonderheit dieser Register ist, dass sie auch als Teilregister mit je 8 Bit benutzt werden können. Das funktioniert nur mit den Registern AX, BX, CX und DX, mit keinem anderen! Auch wenn diese Register für fast alle Operationen verwendet werden können, spielen sie bei bestimmten Befehlen eine Sonderrolle.
Register auf die doppelte Breite. Ein schönes Beispiel für so einen Befehl ist MUL. In DX steht der höherwertige Teil des Ergebnisses, in AX der niederwertige. Befehl verwendet immer AX oder AL als einen Operanden der Multiplikation. Diese Register sind besonders für die Benutzung mit Stringbefehlen optimiert.
String meint hier nicht undbedingt eine Zeichenkette sondern steht allgemein für Arrays. In den Datenblättern sind sie jedoch entsprechend benannt. Diese Register können auch wie Allzweckregister verwendet werden. Die Stackregister bestehen aus dem Stacksegmentregister SS, dem Stackpointer SP und dem Basepointer BP. SS wird bei den Segmentregistern erläutert. SP zeigt immer auf die Spitze des aktuellen Stapelspeichers, BP ist nützlich bei der Parameterübergabe per Stack und kann sonst auch als weiteres Universalregister verwendet werden. Näheres zum Stack im entsprechenden Kapitel.
Pointer, kurz IP, enthält immer die Adresse des nächsten auszführenden Befehls und wird automatisch weitergezählt. Er wird nur durch Sprungbefehle und Unterprogrammaufrufe neu geladen, ansonsten kann auf ihn nicht zugegriffen werden. und Steuerbits des Prozessors, die sog. Diese Bits zeigen bestimmte Vorkommnisse im Prozessor an, etwa ob das Ergebnis der letzten arithmetischen Operation Null war, und werden von bedingten Sprungbefehlen ausgewertet. Einige andere Flags können bestimmte Funktionen des Prozessors steuern. Ein gesetztes Flag hat den Wert Eins, ein gelöschtes den Wert Null.
Das Carry Flag wird gesetzt, wenn das Ergebnis einer Operation zu einem Werteüberlauf geführt hat, also wenn das Ergebnis größer als die größte darstellbare Zahl war oder kleiner als die Kleinste. Es wird auch gerne benutzt, um anzuzeigen, dass in einer Unterfunktion ein Fehler aufgetreten ist. Das Parity Flag zeigt an, ob die Anzahl an Einsen des untersten Bytes einer vorangegangenen arithmetischen, logischen oder einer Vergleichsoperationen grade oder ungerade ist. Ist die Anzahl gerade, ist es gesetzt. Dieses Flag stammt noch aus einer Zeit, in der häufig serielle Verbindungen genutzt wurden, die Paritätsbits zur Fehlererkennung benutzten. Heute wird es in dieser Funktion praktisch nicht mehr benötigt.
Carry bezeichnet und zeigt, wie das Carry Flag, einen Werteüberlauf an. oder Unterlauf der unteren vier Bits eines Bytes gesetzt. Das Zero Flag wird gesetzt, wenn das Ergebnis einer arithmetischen oder logischen Operation Null ist. für die Konstruktion von Schleifen.
Das Sign Flag enthält jeweils eine Kopie des höchstwertigen Bits vom Ergebnis einer arithmetischen oder logischen Operation. Bei vorzeichenbehafteten Zahlen entspricht dies dem Vorzeichen. Es ist genau dann gesetzt, wenn das Ergebnis negativ ist. Dieses Flag wird von Debuggern und ähnlichen Programmen gesetzt, um eine Ausführung des Programmes in Einzelschritten zu ermöglichen. zulassen soll oder nicht. die eine Auswirkung auf die Funktion einiger Befehle hat.
Die genaue Funktion wird bei den entsprechenden Befehlen beschrieben. Das Overflow Flag wird gesetzt, wenn das Ergebnis einer Operation zu einem Übertrag auf der höchsten Stelle geführt hat. Dies hat bei vorzeichenbehafteten Zahlen in etwa dieselbe Bedeutung wie das Setzen des Carry Flags bei Vorzeichenlosen. Der Vollständigkeit halber sollen hier noch kurz die Nachfolger dieser beiden Prozessoren erwähnt werden.
Deren Befehlsumfang wurde erweitert und stellenweise optimiert, so dass ein 80186 etwa ein Viertel schneller arbeitet als ein gleich getakteter 8086. Chip und einen Timer. XT, was eine Verwendung dort sehr schwierig machte.
Zugriffe benötigen die doppelte Zeit. durch die Inkompatibilitäten in PCs nicht weit verbreitet war. Das interessanteste neue Feature war der 16 Bit Protected Mode. Damit ist es möglich, Speicher, der von anderen Programmen reserviert ist, zu schützen.
Betriebssysteme, die mehrere Programme zugleich in den Arbeitsspeicher laden können. Im Protected Mode konnten gegenüber dem 1 MiB adressierbaren Arbeitsspeicher bis zu 16 MiB adressiert werden. Damit konnte der Prozessor 4 GiB Speicher linear ansprechen. Variante in den Handel, die statt des 32 Bit breiten nur einen 16 Bit breiten Datenbus hatte.
CPU auf den Markt, die um einen Cache und einen internen mathematischen Coprozessor erweitert wurde. Da der Cache sehr viel schneller als der normale Hauptspeicher ist, beschleunigt er die Ausführung von Programmen erheblich. Dies wird dadurch erreicht, dass Daten im Voraus aus dem Hauptspeicher geladen werden können und dann sofort zur Verfügung stehen, wenn die CPU sie benötigt. Hin und wieder muss der Prozessor zwar immer noch auf den langsamen Hauptspeicher warten, nämlich wenn die Daten nicht im Cache vorhanden sind, aber eben viel seltener. Den mathematischen Coprozessor kennen wir heute eher als FPU, die Fließkommaeinheit.
Bis zum 80486 war das grundsätzlich ein zweiter Chip, der auf einem eigenen Sockel auf der Hauptplatine nachgerüstet werden konnte. des normalen 80486, die ohne den integrierten mathematischen Coprozessor auskommen musste. Es gab dafür aber auch wieder einen Externen, den 80487. Der war aber so teuer, dass ein vollwertiger 80486 billiger als der Nachrüstchip war.
Der Datenbus wurde beim 80486SX nicht beschränkt. Mit seinem Cache verhielt er sich wie ein leistungsfähigerer 80386. wurde unter anderem ein Konzept der parallelen Instruktionsausführung in die Prozessoren aufgenommen, die superskalare Ausführung. Der Prozessor analysiert die Befehle, die demnächst auszuführen sind. frei ist, wird die Ausführung vorgezogen und die Instruktion parallel ausgeführt. Dies verbessert die Ausführungsgeschwindigkeit deutlich, macht jedoch auch das Assembler Programmieren komplexer, denn die Ausführungszeit von Instruktionen hängt nun vom Kontext der vorher und nachher auszuführenden Instruktionen ab. Hierzu wurde der Befehlssatz um Vektoroperationen erweitert, welche mit den Registern des Coprozessors verwendet werden können.
Betriebsmodi sind weiterhin möglich. Allerdings fiel hier der virtual protected Mode weg, der eh nicht mehr verwendet wurde. Sie bilden im so genannten Real Mode gemeinsam mit dem Offset die physikalische Adresse. Man kann sie nur dafür nutzen sie können weder als allgemeine Register benutzt, noch direkt verändert werden. Während die CPU ein Programm bearbeitet, können verschiedene Ereignisse wie diese eintreten: Der Anwender drückt eine Taste, dem Drucker geht das Papier aus oder die Festplatte ist mit dem Schreiben der Daten fertig.
Die CPU kann ständig nachfragen, ob so ein Ereignis eingetreten ist. Der Nachteil dieser Methode ist, dass der Prozessor die ganze Zeit mit Warten beschäftigt ist und nichts anderes machen kann. Controller an den Prozessor. Die CPU unterbricht das gerade laufende Programm, verarbeitet das Ereignis und setzt anschließend die Verarbeitung des unterbrochenen Programms fort.
