Intel处理器的运行模式(转)

一： 32位Intel处理器拥有三种基本模式，
   1):保护模式：纯32位保护执行环境。该模式拥有一个子模式，虚拟8086模式：
       虚拟8086模式是运行在保护模式中的实模式，为了在32位保护模式下执行纯16位实模式程序。它不是一个真正的CPU模式，还属于保护模式。
   2):实模式：纯16位无保护执行环境。
         保护模式同实模式的根本区别是进程内存受保护与否。可寻址空间的区别只是这一原因的果。
   实模式将整个物理内存看成分段的区域,程序代码和数据位于不同区域，系统程序和用户程序没有区别对待，而且每一个指针都是指向"实在"的物理地址。这样一来，用户程序的一个指针如果指向了系统程序区域或其他用户程序区域，并改变了值，那么对于这个被修改的系统程序或用户程序，其后果就很可能是灾难性的。为了克服这种低劣的内存管理方式，处理器厂商开发出保护模式。这样，物理内存地址不能直接被程序访问，程序内部的地址（虚拟地址）要由操作系统转化为物理地址去访问，程序对此一无所知。至此，进程（这时我们可以称程序为进程了）有了严格的边界，任何其他进程根本没有办法访问不属于自己的物理内存区域，甚至在自己的虚拟地址范围内也不是可以任意访问的，因为有一些虚拟区域已经被放进一些公共系统运行库。这些区域也不能随便修改，若修改就会有: SIGSEGV（linux 段错误）;非法内存访问对话框（windows 对话框）。
CPU启动环境为16位实模式，之后可以切换到保护模式。但从保护模式无法切换回实模式

   3:系统管理模式：当SMI引脚为有效进入系统管理模式，首先保存当前的CPU上下文。它有独立的地址空间，用来执行电源管理或系统安全方面的指令。

二.64位intel处理器
     拥有三种基本模式和一种扩展模式，
     a)基本模式：
      ****保护模式：纯32位保护执行环境。同32位处理器
      ****实模式：纯16位无保护执行环境。同32位处理器
      ****系统管理模式：当SMI引脚为有效进入系统管理模式，首先保存当前的CPU上下文。它有独立的地址空间，用来执行电源管理或系统安全方面的指令。同32位处理器

    b)扩展模式：****IA-32e模式，64位操作系统运行在该模式。该模式有两种子模式:
         1）**兼容模式：该模式下，64位操作系统运行在32位兼容环境，能正常运行16，32位应用程序就像基本的保护模式一样，访问32位地址空间，但不能运行纯16位实模式程序（就是不能运行虚拟86模式程序了）。
          2）**64位模式：在该模式下，处理器完全执行64位指令，使用64位地址空间和64操作数，运行16，32位程序必须切换到兼容模式。
    IA-32e子模式的切换完全基于代码段寄存器。这样一来，运行在IA-32e模式中（64位）的OS完全可以无缝的运行所有16，32，64位应用程序，通过设置32位后的CS。