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在前面我们已经介绍了x64架构的处理器所支持的各种工作模式。当处理器加电或者复位之后，处理器工作在实地址模式下。从实地址模式可以切换到保护模式，从保护模式可以返回实地址模式。
进一步地，从保护模式可以进入IA-32e模式，从IA-32e模式也可以返回保护模式。如图3-1所示，在开机或者重启后，64位处理器工作在实地址模式下。将控制寄存器CR0的PE位置1，处理器进入保护模式。在保护模式下，通过开启IA-32e模式、开启物理地址扩展PAE功能，然后开启分页，就进入了IA-32e模式。
图3-1 64位x86处理器各工作模式之间的切换
需要注意的是，如果在保护模式下已经开启了分页，则必须先关闭分页功能。这是因为保护模式下用的是传统的分页方式，而IA-32e模式必须使用4级或者5级分页，所以只能先关闭分页，初始化4级或者5级分页，最后再开启或者重新开启分页，从而最终激活IA-32e模式。
刚进入IA-32e模式时，是进入IA-32e的兼容模式。这是因为在保护模式下代码段描述符和代码段寄存器的L位是保留的，必须置0。因此，进入IA-32e模式后，代码段寄存器的L位依然是0，自然就工作在兼容模式下。
通过执行一个描述符的L位是1的代码段，可以从兼容模式切换到64位模式；如果再执行一个L位是0的代码段，则切换到兼容模式。
要想从IA-32e模式返回保护模式，必须工作在兼容模式下，这是为了保证代码段寄存器的L位是0。换句话说，如果处理器工作在64位模式下，必须先切换到兼容模式。在兼容模式下，关闭分页，再关闭IA-32e模式，就回到了保护模式。
从这一章开始，我们将完整地演示从加电开机一直到进入64位模式的整个过程，其总体执行流程如下。
首先，开机或者重启之后，执行我们的程序。在我们的程序中，先判断当前处理器是否为x64架构的处理器，如果不是，则显示信息并停机。本书是讲64位的处理器，所以你的处理器必须是64位的，这是基本要求。
如果是64位的处理器，则我们获取处理器的物理地址线数量和虚拟地址位数。这个虚拟地址位数通常是48，未来将支持57位的虚拟地址。
接下来，我们创建全局描述符表GDT并安装必要的段描述符，然后进入保护模式。进入保护模式后，创建初始的4级分页结构，因为IA-32e模式要求必须开启分页，而且必须使用4级或者5级分页机制。
做好了准备工作之后，我们进入IA-32e模式。最开始的时候，一定是在兼容模式下执行，所以我们最终会从兼容模式进入64位模式。