新人入门`请教CPU的3种工作模式

[Evanue]

我看的王爽的汇编

我在看前言的时候``书上说``我们将在以8086CPU为中央处理器的PC机上学习```但是看得不太明白``所以去看了一下附注1``知道了从80836以后的各种微处理器``都支持这3中工作模式: 实, 保护, 虚拟8086 .

书上是这样说的 :


实模式: 工作方式相当于一个8086.

保护模式: 提供多任务环境的工作方式,建立保护机制(这与VAX小型机类似).

虚拟8086模式: 可从保护模式切换至其中的一种8086工作方式.这种方式的提供可以使用户方便地在保护模式下运行一个或多个
原8086程序.


单看概念``是不明白`看了书上举的例子``要熟悉一点```我在这里把我的疑问和理解说一下``请大家看看对不对或帮我指正一下谢谢```

实模式: 就是相当与在用8086CPU的PC机情况``下工作``

例如: 1.开机后回有很数据不停的滚动``就是按了开机按钮后屏幕上的反映``
2. 在WINDOWS下运行一个DOS下的程序``我们通常编写的C语言程序(黑底白字,不支持鼠标)```
3. 在WINDOWS下运行CMD或是COMMAND````
4. DOS操作系统下的工作模式
5. 单任务操作系统工作模式
这5个例子``我们的电脑都是将CPU切换到了8086的情况下工作

保护模式: 一中支持多任务操作的工作模式.(但是我对后面说的保护机制不明白``哎```)

例如: 一般的WINDOWS下的工作``就是安装了WINDOWS的PC机``开机后的情况
这就是一种保护模式的情况

虚拟8086模式: 从保护模式切换到8086的一中工作方式``这个时候其实就是8086的工作模式`感觉就是实模式

例如: 在WINDOWS下切换到CMD里或是COMMAND里``或是切换到一个DOS程序里
这就是虚拟8086的工作模式
实模式下: CPU切换为8086
保护模式: CPU为当前型号`比如我的机子是P4``那么现在就是P4
虚拟8086: CPU切换为8086

我有些疑问: 1. 保护模式下的保护机制是指什么?``这个不懂``要是可以的话``请讲解一下``谢谢

2. 我对实模式和虚拟8086模式有点分不清楚``还请指教``谢谢``

3. 现在的CPU型号应该都是在80836以上的``并且兼容它的下级型号
比如奔腾4兼容奔腾1,2,3``80836`8086``是不是啊?

4. 介绍保护模式的时候`说的是切换到``其中的一个8086工作方式``
这个"其中的一个"``是指什么意思呢??

我现在刚刚开始起步``期望大家能详细一点就详细一点的给予指点```谢谢大家了先``

[zmwgreenrain]

按照自己的理解说一下吧

保护模式下的保护机制：
指的是386及以后CUP提供的一种对程序的保护机制，所谓的保护某些程序指的是保护每个程序拥有自己独立的运行环境（也就是自己独立的内存，别的进程不能随便访问），这通过保护模式下的内存分页实现，“保护”了每个程序不受其他进程干扰。同时段（数据段，系统段）和内存页面也都拥有自己的特权级，一般操作系统将自己的数据和代码设置为0特权级（最高），其他程序都是3特权级（最低），一般来说低特权级的代码不能调用高特权级的代码和数据，所以把操作系统“保护”起来了。

实模式：
就是CPU相当于一个8086处理器，处理器刚刚开始加电时默认就是这种模式，也就是说操作系统刚启动时都要经历这个过程。操作系统可以设置cr3寄存器（386CUP之后新加入的寄存器之一）来进入保护模式，要支持多任务操作系统必须使用保护模式。

兼容性：
intel公司把兼容性看得很重要，所有CPU都是向下兼容的，也就是老的程序都能在新的CPU上跑 :)

虚拟8086：
就是指在保护模式下实行的一种兼容措施，使得工作在保护模式的操作系统在不切换运行模式的情况下（切换到实模式代价很高，基本上相当于重启了），使用虚拟8086模式也能“暂时”的运行实模式下的程序，windows中的cmd窗口就是工作在这种模式 :)

[czlyc006]

严格地说，x86系列CPU的三种工作模式是：实模式、保护模式和系统配置模式。
虚拟8086模式只是保护模式的一个特例。

[czlyc006]

另外一楼的同志理解有误，cmd.exe所运行的叫做Win32控制台程序，是属于保护模式下的无GUI应用程序。
真正想要进入V86模式需要在运行中敲command.com

[BAYNPU]

另外还有一种模式：电源管理模式。

[Evanue]

先谢谢```大家``让我有更进一步点的理解``

现在有几个问题```

CMD.EXE和COMMAND.COM````2个的区别是什么``
CMD下是保护模式而COMMAND下是虚拟8086模式``这样说对吗?

还有``DOS程序指的是什么程序```我们通常用C写的程序能叫DOS程序吗?

[Evanue]

谢谢大家````

[zmwgreenrain]

哦？还真没注意过，只知道可以更改控制寄存器的某一位可以进入V86模式，不知道windows如何进入的，呵呵

[zmwgreenrain]

在8086中为了让CUP能寻址更大的内存，采用了两个寄存器寻址内存：一个寄存器保存段地址（CS,DS,ES或SS）一个保存偏移量(BX,SI,DI,BP等)，其中内存地址为20位(地址总线为20位，能够寻址2的20次方，也就是1M内存)，段寄存器保存地址的为高16位，段地址加上偏移地址就是内存中的绝对地址。
于是一个段寄存器能寻址64K的内存，一个程序能选择使用多个段或者一个段，其中.exe使用的是多个段（数据段，代码段，堆栈段），而.com只使用一个段（以上三个段都压缩到代码段中）。

在windows登陆之后运行的基本上都是保护模式下的程序，其实command就是提供了一个运行实模式程序的一种环境，也就是通过使用V86模式。

dos程序现在一般指的是无界面程序吧，没有什么特定的界限，用标准c写的程序只要没有调用windows的api一般都能在无界面的dos环境下运行 :)

[maxwell_paradox]

电源管理模式,这个是笔记本专用的了，台式机估计很少用的到的。
而且现在也很少提及最大模式最小模式了，因为现在的机器都标配了...
保护模式除上面zmwgreenrain 兄说的flat内存保护机制之外，还有个特点，我补充下，就是权限问题。虽然现在WINDOW系统有4个级别的权限ring 0到ring 3.
但是实际上ring 1和ring 2根本就没用到。
高权限RING 0的指令可以访问低权限RING 3的数据。反之则不成立。
而且保护模式下，程序运行中在进行权限级别的切换时有一套严格的机制，完全不同与实模式下随心所欲地任意调用中断，这也是为什么以前DOS模式下程序病毒肆虐要比现在容易的多。权限的保护机制不但跟操作系统和CPU工作模式有关，而且CPU专门为了保护模式在寄存器组和系统描述符缓冲区上有特别的设计，内容虽然不算复杂但是比较烦琐。限于时间这里暂时不能一一详细介绍了。
有兴趣的可以发信我的邮箱，我们互相讨论交流。

[zhl1224]

受教了，呵呵

[zhl1224]

参加工作才发现自己懂得很少啊