x86 - 为什么在 Intel x86 64 位 CPU 中除了兼容模式还需要保护模式？

Question

我正在阅读 intel software developer manual (第 3.1 节)。这里据说

The IA-32 architecture supports three basic operating modes: protected mode, real-address mode, and system management mode.

和

Intel 64 architecture adds IA-32e mode. IA-32e mode has two sub-modes.

这两个子模式是 Compatibility mode和 64-bit mode .因此 Intel 64架构包含4种工作模式(保护模式、实地址模式、系统管理模式、IA-32e模式)。但我不明白 Intel 64 中需要什么保护模式? IA-32e 的兼容性子模式允许运行传统的 16 位和 32 位应用程序而无需重新编译到 64 位操作系统，64 位子模式允许操作系统运行访问 64 位线性地址空间的应用程序。当我使用 64 位操作系统时，在哪里使用保护模式？应用程序运行由 IA-32e 模式保证。

Answer 1

我相信这个组织是这样的。在任何给定时间，整个 CPU 必须恰好处于以下模式之一(不包括维护模式):

IA-32 实模式:这就是处理器开机的方式。

IA-32 保护模式: 32 位执行环境。通常的保护机制正在发挥作用； CPU 可以有选择地进入虚拟 8086 模式。

IA-32e 模式:这仅在 64 位 CPU 上可用。 CPU 可以有选择地在兼容模式和长模式之间切换。

也就是说，如果要执行任何 64 位代码，则需要进入 IA-32e 模式。您现在可以根据每个段决定是在兼容模式下执行 32 位代码还是在长模式下执行 64 位代码。