实模式

✍ dations ◷ 2024-09-19 09:44:31 #X86架构

实模式（英语：Real mode）是Intel 80286和之后的x86兼容CPU的操作模式。实模式的特性是一个20比特的区段存储器地址空间（意思为只有1 MB的存储器可以被定址），可以直接软件访问BIOS例程以及周边硬件，没有任何硬件等级的存储器保护观念或多任务。所有的80286系列和之后的x86 CPU都是以实模式下引导；80186和早期的CPU仅仅只有一种操作模式，也就是相当于后来芯片的这种实模式。

286架构导入保护模式，允许硬件等级的存储器保护。然而要使用这些新的特色，需要额外先前不需要的软件指令。由于x86微处理机主要的设计规格，是能够完全地向前兼容于针对先前所有x86芯片所撰写的软件，因此286芯片的引导是处于'实模式'—也就是关闭新的存储器保护特性的模式，所以可以运行针对旧的微处理器所设计的软件。到现在为止，即使最新的x86 CPU一开始在电源开启处于实模式下，也能够运行针对先前任何芯片所撰写的软件。

IBM引进的PC-BIOS与DOS操作系统（MS-DOS, DR-DOS等等）都是在实模式下运作。早期的Microsoft Windows版本（主要地只是图形用户界面外壳，而事实上不是操作系统）也在实模式下运行，直到Windows 3.0是第一种在保护模式下运行的Windows系列的操作系统。Windows 3.0进一步增强了这方面功能，能够在实模式或是保护模式下运行。Windows 3.0在保护模式下有两种运行"喜好" - "标准模式"，也就是使用保护模式来运行；而"386-增强模式"，允许使用32位定址，因此无法在286上运行（尽管都有保护模式，但是286只是16位芯片；32位的寄存器在80386系列中推出）。Windows 3.1不再允许在实模式下运行，只能在保护模式下运行，因此也是第一个最少需要80286处理器的主流作业环境（不管Windows/286，因为并非主流产品）。几乎所有的现今x86操作系统（Linux、Windows 95和之后、OS/2等等）都会在引导后将CPU切换到保护模式或长模式。

80286的地址总线为24位宽，即使在实模式下也是在使用24位的内存地址读写内存数据。所以80286及以后的CPU以实模式运行时，需要控制A20地址线是否被使用。

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