GXLV Datasheet, PDF (5/247 Pages) National Semiconductor (TI) – Geode™ GXLV Processor Series Low Power Integrated x86 Solutions

Table of Contents (Continued)
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
OFFSET, SEGMENT, AND PAGING MECHANISMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.5.1 Offset Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.5.2 Segment Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.5.2.1
3.5.2.2
3.5.2.3
3.5.2.4
Real Mode Segment Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Virtual 8086 Mode Segment Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Segment Mechanism in Protected Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Segment Selectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.5.3 Descriptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.5.3.1 Global and Local Descriptor Table Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.5.3.2 Segment Descriptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.5.3.3 Task, Gate, Interrupt, and Application and System Descriptors . . . . . . . . . . . . . . 71
3.5.4 Paging Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
INTERRUPTS AND EXCEPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.6.1 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.6.2 Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.6.3 Interrupt Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.6.3.1 Interrupt Vector Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.6.3.2 Interrupt Descriptor Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.6.4 Interrupt and Exception Priorities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.6.5 Exceptions in Real Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.6.6 Error Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
SYSTEM MANAGEMENT MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.7.1 SMM Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.7.2 SMI# Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.7.3 SMM Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.7.4 SMM Memory Space Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.7.5 SMM Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.7.6 SMM Memory Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.7.7 SMI Generation for Virtual VGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.7.8 SMM Service Routine Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.7.8.1 SMI Nesting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.7.8.2 CPU States Related to SMM and Suspend Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
HALT AND SHUTDOWN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
PROTECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.9.1 Privilege Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.9.2 I/O Privilege Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.9.3 Privilege Level Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.9.3.1 Gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.9.4 Initialization and Transition to Protected Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
VIRTUAL 8086 MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.10.1 Memory Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.10.2 Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.10.3 Interrupt Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.10.4 Entering and Leaving Virtual 8086 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
FLOATING POINT UNIT OPERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.11.1 FPU Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.11.2 FPU Tag Word Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.11.3 FPU Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.11.4 FPU Mode Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Revision 1.1
5
www.national.com