المعالج الدقيق 80286 Microprocessor

يعتبر المعالج الدقيق 80286 صورة متقدمة للمعالج 8086 فقد صمم ليعمل في النظم ذات الـ Multiuser والنظم الـ Multitasking فيمكن لهذا المعالج عنونه 16 M bytes من الذاكرة الفعلية Physical Memory وعنونه 1G bytes من الذاكرة الافتراضية (اعتباريه) Virtual Memory بالاستعانة بوحدة إدارة الذاكرة Memory Management Unit الموجودة داخل المعالج. ويستخدم هذا المعالج في أجهزة الكمبيوتر التي يطلق عليها IBM PC-AT ويتميز 80286 بالإضافة إلى ما سبق عن 8086 بأنه ينفذ الأوامر في عدد أقل من دورات الساعة Clock Cycles ويطلق أيضاً على وحدة إدارة الذاكرة وحدة العنوان Address Unit ويستخدم مع هذا المعالج معالج مساعد (80286) Coprocessor الذي يقوم بالعمليات الحسابية. وناقلة البيانات لهذا المعالج 16-bit بينما ناقلة العناوين 24-bit ويمكن لهذا المعالج أن يعمل بأحد الأسلوبين:

1- Real Mode:

2- Protected virtual Mode.

عندما يعمل 80286 بأسلوب الـ Real Mode فإنه في هذه الحالة يماثل المعالج الدقيق 8086 حيث يعمل في هذه الحالة بناقة عناوين 20-bit فقط لذلك تكون أطرافه A0 حتى A19 فعالة ومستخدمه لعنونه 1 Mbytes فقط تماماً مثل 8086 وفي نفس الوقت تكون الأطراف A20 حتى A23 ذات منطق صفر.

أما في حالة تشغيل 80286 بأسلوب Protected Virtual mode فإنه يتمكن من عنونه (424) 16 Mbytes وتتحكم وحدة العنوان في عملية العنونة عند تشغيل المعالج بهذا الأسلوب. وبواسطة هذه الوحدة يمكن عنونه عدد من مواقع الذاكرة الاعتبارية Virtual Memory قدرها 1G bytes حيث تقسم الذاكرة الاعتبارية بواسطة وحدة إدارة الذاكرة (وحدة العنوان) إلى 16 K قطاع ذاكرة مختلفة سعة كل منها 24 K Bytes إذن:

Virtual Address range = 64KX 16k= 1G Bytes

من شكل 2-6 يتضح أن المخطط الصندوقي لـ 80286 يتكون من أربعة وحدات رئيسية هي وحدة العنوان Address Unit ووحدة الناقلة Bus Unit ووحدة الأمر Instruction Unit ثم وحدة التنفيذ Execution Unit

يمكن أن نعرف الآلة ذات الذاكرة الاعتبارية Virtual Memory Machine بأنها نظام يقوم بعنونة مساحة واسعة من الذاكرة (1G byte في حالة 80586) من خلال مساحة ذاكرة فعلية أقل (16 M bytes في حالة 80286) هذا مما يسمح بتشغيل نظم كبيرة من خلال مساحة ذاكرة فعلية أقل. ولكن بحيث في اللحظة الواحدة يمكن لذاكرة قدرها 16 M bytes فقط أن تكون موجودة. وعنونة 1G bytes تتم باستخدام موصفات Descriptors بحيث كل موصف يقوم بتحديد (تعريف) قطاع ذاكرة فعلية مساحته 64 K bytes وحيث أن 80286 يسمح بتعريف 16 K قطاع مختلفة بواسطة الموصفات لذلك فيمكنه عنونه 1 G bytes

يستخدم المعالج 80286 وحدة العنوان (وحدة إدارة الذاكرة MMU) عندما يعمل بأسلوب الـ Protected Virtual Mode بينما إن كان هذا المعالج يعمل بأسلوب الـ Real Mode فمساحة الذاكرة لن تزيد عن IM bytes فقط لأنه سيعمل كما لو كان معالج دقيق 8086 ولن تكون هناك حاجة إلى وحدة إدارة الذاكرة تتولى وحدة إدارة الذاكرة تحديد موقع الذاكرة لكل User أو لكل Task، حيث تستخدم الذاكرة الاعتبارية على الأخص إما في نظام الـ Multiuser أو نظام الـ Multitask وتقوم وحدة إدارة الذاكرة بهذه المهمة باستخدام سلسلة من المواصفات Series Of Desctiptors عند بدء التشغيل أو عند إجراء Reset للمعالج 80286 فإنه يعمل بالأسلوب 8086 Real Mode أما إذا احتجنا إلى ذاكرة أكبر من 1M bytes فإنه يجب تحويل النظام إلى أسلوب Protected Mode ويتم هذا التحويل بالبرمجة أي باستخدام أمر تحميل كلمة حالة الآلة أي الأمر Load Machine Status Word (LMSW) وعن طريق هذا الأمر يتم تحميل العلامة (PE) Protection Enable بمنطق 1 بعدها يدخل 80286 أسلوب الـ Protected Mode ومكان (PE)- bit من الـ (MSW) هو أقصى اليمين. وبمجرد أن يدخل 80286 أسلوب الـ Protected Mode فإن الطريقة الوحيدة لإرجاعه لأسلوب الـ Real Mode هي إشارة Hardware وهي الإشارة Reset ويعتبر هذا أحد عيوب 80286 لأن هذه المسألة تأخذ وقت.