现代64位Intel芯片PC以哪种模式运行引导扇区？

我知道在286s等较旧的计算机上，从引导驱动器的第一个扇区加载到内存中的0000：7C00的前512个字节以16位实模式运行，但是现代64位体系结构呢？

编辑：我想这是一个错误的问题。引导加载程序的编写者是使用哪种模式汇编指令的决定者，对吗？硬件正是按照它所告诉的去做的。然后我的问题应该是，主要的操作系统引导加载程序（例如Windows 7，Mac OS X（最新）和64位计算机上的GRUB）使用什么模式？

当前所有与x86兼容的计算机（也包括来自Intel和AMD的x64体系结构，均来自Intel和AMD，但不包括Itanium）以x86实模式执行启动扇区代码，就像20年前的原始IBM PC一样。它不是内核模式，它是原始的分段模式，没有内存保护，多任务处理或代码特权级别。

如果您可以握住软盘驱动器，则将MS-DOS（或FreeDOS）放在其上，并卡在当今的计算机中，它将开始启动。

引导代码的任务是切换到保护模式，设置内存保护等。因此，您的猜测部分正确。引导加载程序以x86实模式开始执行，并切换到保护模式，以“内核”（ring 0）模式加载并开始实际执行OS内核。

有关更多信息，您可以访问Wikipedia上有关Windows NT启动过程的文章，该文章中有许多关于此主题的详细信息。

现代64位架构又如何呢？

这取决于具有现代64位体系结构的现代64位计算机上的固件。 haimg大约五到六年前，对于x86世界来说，答案就是这样，但是对于今天的x86世界来说，已经过时了。

旧的PC / AT固件

这些现代的64位计算机中，有些具有旧的PC / AT风格的固件。正如在其他答案中指出的那样，它们从光盘的扇区＃0加载并运行引导程序，其方式与PC / AT几乎相同。 这是旧的PC / AT引导过程。

新的EFI固件

其他现代的64位计算机具有新的EFI固件。这些不从光盘的扇区＃0加载一个引导程序在所有。它们由EFI Boot Manager引导并加载并运行EFI Boot loader应用程序。此类程序在保护模式下运行。 这是EFI引导过程。

在退出处理器重置的一些说明中，EFI固件通常会切换到保护模式。切换到保护模式是在EFI固件初始化的所谓“ SEC阶段”的早期完成的。从技术上讲，32位及更高版本的x86处理器甚至无法在实模式下正常启动，而是通俗地称为虚幻模式。（CS寄存器的初始段描述符没有描述传统的实模式映射，而是使它“不真实”的原因。）

因此，可以说这些EFI系统在本机引导到EFI引导加载程序时（即，当它们不使用兼容性支持模块时）根本不会进入正确的实模式，因为它们从虚实模式直接切换到保护模式。并从那时起一直处于保护模式。

据我所知，引导代码始终以内核模式运行。

首先，从引导扇区运行时，任何事情都无法决定要使用哪种模式，仅因为这是固件要执行的第一条指令。该代码无法在开始运行之前设置可用的指令。因此，通过设计，可用于引导扇区上代码的汇编集由体系结构预先确定。

如果为此选择了任何特权模式，那么就不可能使用更高特权模式的指令，这实际上迫使引导代码以可用的最特权模式运行。

英特尔手册第3卷系统编程指南325384-053US 2015年1月：

2.2操作模式

上电或复位后，处理器将置于实地址模式。

只是为了踢一下，手册中的一个不错的图表：

GRUB在保护模式下启动多引导操作系统。Multiboot规范0.6.96机器状态：

必须设置“ CR0”位0（PE）。

不确定GRUB和x86_64。