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真實模式

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真實模式(Real mode)是Intel 80286和之後的x86相容CPU的操作模式。真實模式的特性是一個20位元的區段記憶體位址空間(意思為只有1 MB的記憶體可以被定址),可以直接軟體存取BIOS常式以及周邊硬體,沒有任何硬體等級的記憶體保護觀念或多工。所有的80286系列和之後的x86 CPU都是以真實模式下開機;80186和早期的CPU僅僅只有一種操作模式,也就是相當於後來晶片的這種真實模式。

286架構導入保護模式,允許硬體等級的記憶體保護。然而要使用這些新的特色,需要額外先前不需要的軟體指令。由於x86微處理機主要的設計規格,是能夠完全地向前相容於針對先前所有x86晶片所撰寫的軟體,因此286晶片的開機是處於'真實模式'—也就是關閉新的記憶體保護特性的模式,所以可以執行針對舊的微處理器所設計的軟體。到現在為止,即使最新的x86 CPU一開始在電源開啟處於真實模式下,也能夠執行針對先前任何晶片所撰寫的軟體。

IBM引进的PC-BIOS与DOS作業系統(MS-DOS, DR-DOS等等)都是在真實模式下運作。早期的Microsoft Windows版本(主要地只是圖形用戶界面外殼,而事實上不是作業系統)也在真實模式下運行,直到Windows 386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,能夠在真實模式或是保護模式下运行。Windows 3.0在保護模式下有兩種运行"喜好" - "標準模式",也就是使用保護模式來運行;而"386-增強模式",允許使用32位元定址,因此無法在286上執行(儘管都有保護模式,但是286只是16位元晶片;32位元的暫存器在80386系列中推出)。Windows 3.1不再允许在真實模式下运行,只能在保护模式下运行,因此也是第一個最少需要80286處理器的主流作業環境(不管Windows/286,因為並非主流產品)。幾乎所有的現今x86作業系統(LinuxWindows 95和之後、OS/2等等)都會在啟動後將CPU切換到保護模式。X86-64CPU上的长模式操作系统,把保护模式也作为启动中的一个踏脚石。

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

參考[编辑]