如果只是從CPU的角度來看的話，程序只不過是一組指令并按編譯時生成的順序執(zhí)行，在整個執(zhí)行的過程當中會從內(nèi)存中取值并在寄存器中操作，然后的達到一個期望的效果。下面小編為大家介紹一下X86操作系統(tǒng)的進本運行環(huán)境。

一、三種模式

x86操作系統(tǒng)有4種運行模式：實模式、保護模式、SMM模式和虛擬8086模式。除SMM模式外，其他三種模式常見于各種教科書，對理解x86CPU工作極為重要。

實模式：當CPU加電并經(jīng)歷最初的混沌狀態(tài)后首先進入的就是實模式，它是早期Intel8086 處理器的工作模式。在這種模式下，邏輯地址轉(zhuǎn)換后即為物理地址，CPU可以訪問1MB的物理地址空間（1MB+64KB）。操作系統(tǒng)或者BIOS通常在該模式下準備必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和初始化關(guān)鍵的寄存器，然后切入保護模式。

保護模式：操作系統(tǒng)運行最常用的模式。在該模式下，CPU的所有功能幾乎都能得到使用，可以訪問架構(gòu)允許的所有物理地址空間。本章的講解，如無特殊說明，都是基于保護模式進行的。

虛擬8086模式：為了使早期的8086程序能在保護模式下運行，x86提供了虛擬8086模式。該模式可以讓CPU在保護模式下為8086程序虛擬實模式的運行環(huán)境，使這些程序在執(zhí)行時無須真正的從保護模式切換到實模式。

二、基本寄存器組

寄存器是軟件操作CPU的最基本部件，X86架構(gòu)的寄存器可以粗略的分為以下幾類。

1、通用寄存器：共有8個32位的寄存器，例如常見的EAX、EDX等，用來保存程序運行時的臨時變量、棧指針等數(shù)據(jù)。

2、內(nèi)存管理寄存器：包括段寄存器和描述符表寄存器。

3、EFLAGS寄存器：32位的寄存器，用來保存程序運行中的一些標志信息，如溢出、開啟中斷與否、分支跳轉(zhuǎn)等信息。

4、EIP寄存器：32位寄存器，用來保存指向當前指令的地址。通常教科書中稱該寄存器為PC指針。

5、浮點運算寄存器：對于浮點運算，x86會通過一個浮點運算協(xié)處理器來處理。協(xié)處理器中包括8個80位的浮點數(shù)據(jù)寄存器，1個16位的控制寄存器，1個16位的狀態(tài)寄存器，1個16位的標志寄存器，1個11位的指令碼寄存器，1個48位的浮點指令指針寄存器和1個48位的浮點數(shù)據(jù)寄存器。這些浮點運算寄存器為浮點運算提供一個基本的運行環(huán)境。

6、控制寄存器：x86提供了5個控制寄存器，分別是CR0~CR4寄存器。這些控制寄存器決定了CPU運行的模式和特征等。

7、其他寄存器：x86還提供了其他一些寄存器，包括了8個調(diào)試寄存器DR0~DR7、內(nèi)存區(qū)域類型寄存器、機器檢查寄存器以及性能監(jiān)控寄存器。

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