IA-32

Este artículo trata sobre la generación de 32 bits de la arquitectura de microprocesador Intel. Para la arquitectura x86 en general, consulte x86 .

IA-32 (abreviatura de " Arquitectura Intel, 32 bits ", a veces también llamada i386 ^{[1] [2]} ) ^[3] es la versión de 32 bits de la arquitectura del conjunto de instrucciones x86 , diseñada por Intel e implementada por primera vez en el Microprocesador 80386 en 1985. IA-32 es la primera encarnación de x86 que soporta computación de 32 bits; ^[4] como resultado, el término "IA-32" puede usarse como una metonimia para referirse a todas las versiones x86 que admiten la computación de 32 bits. ^{[5] [6]}

Dentro de varias directivas de lenguaje de programación , IA-32 todavía se conoce a veces como la arquitectura "i386". En algunos otros contextos, ciertas iteraciones del IA-32 ISA a veces se etiquetan como i486, i586 e i686, en referencia a los superconjuntos de instrucciones ofrecidos por las microarquitecturas 80486 , P5 y P6, respectivamente. Estas actualizaciones ofrecieron numerosas adiciones junto con el conjunto base IA-32, es decir, capacidades de punto flotante y las extensiones MMX .

Intel fue históricamente el mayor fabricante de procesadores IA-32, siendo AMD el segundo mayor proveedor . Durante la década de 1990, VIA , Transmeta y otros fabricantes de chips también produjeron procesadores compatibles con IA-32 (por ejemplo, WinChip ). En la era moderna, Intel todavía produce procesadores IA-32 bajo la plataforma de microcontroladores Intel Quark ; sin embargo, desde la década de 2000, la mayoría de los fabricantes (incluido Intel) se movieron casi exclusivamente a implementar CPU basadas en la variante de 64 bits de x86, x86-64. x86-64, por especificación, ofrece modos de operación heredados que operan en el IA-32 ISA para compatibilidad con versiones anteriores. Incluso dada la prevalencia contemporánea de x86-64, a partir de 2018, las versiones en modo protegido IA-32 de muchos sistemas operativos modernos todavía se mantienen, por ejemplo, Microsoft Windows ^[7] y la distribución Debian GNU / Linux. ^[8] A pesar del nombre de IA-32 (y causando alguna confusión potencial), la evolución de 64 bits de x86 que se originó en AMD no sería conocida como "IA-64", ese nombre en cambio pertenece a la arquitectura Itanium de Intel .

Características arquitectónicas

La principal característica definitoria de IA-32 es la disponibilidad de registros de procesador de propósito general de 32 bits (por ejemplo, EAX y EBX), operaciones aritméticas y lógicas enteras de 32 bits, compensaciones de 32 bits dentro de un segmento en modo protegido , y la traducción de direcciones segmentadas a direcciones lineales de 32 bits. Los diseñadores también aprovecharon la oportunidad para realizar otras mejoras. Algunos de los cambios más importantes se describen a continuación.

Capacidad de entero de 32 bits

Todos los registros de propósito general (GPR) se expanden de 16  bits a 32 bits, y todas las operaciones aritméticas y lógicas, operaciones de memoria a registro y de registro a memoria, etc., pueden operar directamente en enteros de 32 bits. Los empujes y estallidos en la pila tienen por defecto pasos de 4 bytes, y los punteros no segmentados tienen 4 bytes de ancho.

Modos de direccionamiento más generales

Cualquier GPR se puede usar como registro base, y cualquier GPR que no sea ESP se puede usar como registro de índice, en una referencia de memoria. El valor del registro de índice se puede multiplicar por 1, 2, 4 u 8 antes de agregarse al valor del registro base y al desplazamiento.

Registros de segmentos adicionales

Se proporcionan dos registros de segmento adicionales, FS y GS.

Mayor espacio de direcciones virtuales

La arquitectura IA-32 define un formato de dirección segmentado de 48 bits, con un número de segmento de 16 bits y un desplazamiento de 32 bits dentro del segmento. Las direcciones segmentadas se asignan a direcciones lineales de 32 bits.

Paginación de demanda

Las direcciones lineales de 32 bits son direcciones virtuales en lugar de direcciones físicas; se traducen a direcciones físicas a través de una tabla de páginas . En los procesadores 80386, 80486 y Pentium originales , la dirección física era de 32 bits; en el Pentium Pro y procesadores posteriores, la Extensión de dirección física permitía direcciones físicas de 36 bits, aunque el tamaño de la dirección lineal era todavía de 32 bits.

Modos de funcionamiento

Modo operativo	Requiere sistema operativo	Tipo de código que se está ejecutando	Tamaño de dirección predeterminado	Tamaño de operando predeterminado	Ancho típico de GPR
Modo protegido	Sistema operativo de 32 bits o cargador de arranque	Código de modo protegido de 32 bits	32 bits	32 bits	32 bits
	Sistema operativo de modo protegido de 16 bits o cargador de arranque, o cargador de arranque de 32 bits	Código de modo protegido de 16 bits	16 bits	16 bits	16 o 32 bits
Modo 8086 virtual	Sistema operativo en modo protegido de 16 o 32 bits	Código de modo real de 16 bits	16 bits	16 bits	16 o 32 bits
Modo real	Cargador de arranque o sistema operativo en modo real de 16 bits, o cargador de arranque de 32 bits	Código de modo real de 16 bits	16 bits	16 bits	16 o 32 bits
Modo irreal	Cargador de arranque o sistema operativo en modo real de 16 bits, o cargador de arranque de 32 bits	Código de modo real de 16 bits	32 bits	16 bits	16 o 32 bits

Ver también

• x86-64
• IA-64
• Lista de antiguos fabricantes de procesadores compatibles con IA-32

Referencias

1. "DITTO" . Manual de comandos generales BSD . Manzana . 19 de diciembre de 2008 . Consultado el 3 de agosto de 2013 . Los binarios universales delgados para la arquitectura especificada [...] deben especificarse como "i386", "x86_64", etc.^{[ enlace muerto ]}
2. "Macros predefinidos adicionales" . software.intel.com . Intel . Consultado el 25 de noviembre de 2020 .
3. Kemp, Steve. "Ejecución de aplicaciones de 32 bits en Debian GNU / Linux de 64 bits" . Administración de Debian .
4. "Manual del desarrollador de software de arquitecturas Intel 64 e IA-32" . Intel Corporation . Septiembre de 2014. p. 31. El procesador Intel386 fue el primer procesador de 32 bits de la familia de arquitectura IA-32. Introdujo registros de 32 bits para su uso tanto para contener operandos como para direccionamiento.
5. Green, Ronald W. (5 de mayo de 2009). "¿Qué significan las arquitecturas IA-32, Intel 64 e IA-64?" . software.intel.com . Intel . Consultado el 19 de diciembre de 2014 .
6. "Hardware compatible" . Ayuda de Ubuntu . Canonical . Archivado desde el original el 19 de diciembre de 2014 . Consultado el 31 de agosto de 2013 .
7. "Requisitos y especificaciones del sistema de Windows 10 | Microsoft" . www.microsoft.com . Consultado el 20 de agosto de 2018 .
8. https://www.debian.org/ports/i386/