x86 在实模式下检查保护模式和长模式

Question

所以我想检查在实模式下是否支持保护模式和长模式。 我知道我可以在保护模式下检查对长模式的支持，但这需要cpuid指令，我认为我们在实模式下没有（至少在旧处理器中）。

我没有找到任何相关信息。

Answer 1

一个完整的序列可能是：

1.1) 通过测试标志寄存器的第 15 位是否设置来确定 CPU 是否为实际的 8086 芯片。 如果不这样做，下一步可能会导致 CPU 崩溃。

1.2) 通过测试 IOPL 标志（FLAGS 寄存器的第 12 位和第 13 位）是否可以修改来确定 CPU 是否支持 32 位。 如果不这样做，下一步可能会导致 CPU 崩溃

1.3) 检查 ID 标志（eflags 寄存器的第 21 位）是否可以修改。 如果可以修改则CPU支持CPUID指令。 请注意，如果 CPU 支持 32 位指令，则可以在实模式下使用 32 位指令（推送和弹出 eflags）。

注1：来自memory； 有一些 CPU（美国国家半导体的 NexGen）支持 CPUID 但不支持英特尔的“ID 标志”方法； 并且有一些 CPU（来自 Cyrix 和 IBM）需要先启用 CPUID 指令才能使用（通过特殊的 IO 端口）。 处理这些 CPU 是可能的，但超出了我回答的 scope。

注 2：作为替代方案； 如果您知道它不是 8086，则可以安装无效的操作码异常处理程序并尝试执行 CPUID 指令。 如果调用了无效操作码异常处理程序，则当前不支持 CPUID。

2.1) 使用“CPUID with EAX=0x80000000”判断CPUID是否支持“CPUID with EAX=0x80000001”。 此步骤只是一个健全性检查，以防 CPU 从不受支持的 CPUID 函数返回未知信息（例如，来自支持的最高 CPUID function）。

2.2) 使用“带有 EAX=0x80000001 的 CPUID”来获取（AMD 的）扩展功能标志。 测试 EDX 中的第 29 位以确定是否支持长模式。

注 3：对于 UEFI 引导加载程序，您始终可以假定支持 CPUID（例如，对于 32 位 UEFI）。 对于 64 位 UEFI，您可以跳过所有这些（您已经在使用长模式，因此必须支持它）。