# Modos de operação Como já explicado a arquitetura x86 foi uma evolução ao longo dos anos e sempre mantendo compatibilidade com os processadores anteriores. Mas código de 16, 32 e 64 bit são demasiadamente diferentes e boa parte das instruções não são equivalentes o que teoricamente faria com que, por exemplo, código de 32 bit fosse impossível de rodar em um processador x86-64. Mas é aí que entra os modos de operação. Um processador x86-64 consegue executar código de versões anteriores simplesmente trocando o modo de operação. Cada modo faz com que o processador funcione de maneira um tanto quanto diferente, fazendo com que as instruções executadas também tenham resultados diferentes. Ou seja, lá no 8086 seria como se só existisse o modo de 16 bit. Com a chegada dos processadores de 32 bit na verdade simplesmente foi adicionado um novo modo de operação aos processadores que seria o modo de 32 bit. E o mesmo aconteceu com a chegada dos processadores x86-64 que basicamente adiciona um modo de operação de 64 bit. É claro que além dos modos de operação novos também surgem novas tecnologias e novas instruções, mas o modo de operação anterior fica intacto e por isso se tem compatibilidade com os processadores anteriores. Podemos dizer que existem três modos de operação principais: | Modo de operação | Largura do barramento interno | | ---------------------------------- | ----------------------------- | | Real mode / Modo real | 16 bit | | Protected mode / Modo protegido | 32 bit | | 64-bit submode / Submodo de 64-bit | 64 bit | ### Barramento interno Os tais "bit" que são muito conhecidos mas pouco entendido, na verdade é simplesmente uma referência a largura do barramento interno do processador quando ele está em determinado modo de operação. A largura do barramento interno do processador nada mais é que o tamanho padrão de dados que ele pode processar de uma única vez. Imagine uma enorme via com 16 faixas e no final dela um pedágio, isso significa que 16 carros serão atendidos por vez no pedágio. Se é necessário atender 32 carros então será necessário duas vezes para atender todos os carros, já que apenas 16 podem ser atendidos de uma única vez. A largura de um barramento nada mais é que uma "via de bits", quanto mais largo mais informação pode ser enviada de uma única vez. O que teoricamente aumenta a eficiência. No caso do barramento interno do processador seria a "via de bits" que o processador usa em todo o seu sistema interno, desconsiderando a comunicação com o *hardware* externo que é feita pelo barramento externo e não necessariamente tem o mesmo tamanho do barramento interno. {% hint style="info" %} Também existe o barramento de endereço, mas não vamos abordar isso agora. {% endhint %} ### Mais modos de operação Pelo que nós vimos acima então na verdade um "sistema operacional de 64 bit" nada mais é que um sistema operacional que executa em submodo de 64-bit. Ah, mas aí fica a pergunta: > Se está rodando em 64 bit como é possível executar código de 32 bit? Isso é possível porque existem mais modos de operação do que os que eu já mencionei. Reparou que eu disse "submodo" de 64-bit? É porque na verdade o 64-bit não é um modo principal mas sim um submodo. A hierarquia de modos de operação de um processador Intel64 ficaria da seguinte forma: * Real mode (16 bit) * Protected mode (32 bit) * SMM (não vamos falar deste modo, mas ele existe) * IA-32e * 64-bit (64 bit) * Compatibility mode (32 bit) O modo **IA-32e** é uma adição dos processadores x86-64. Repare que ele tem outro submodo chamado "*compatibility mode*", ou em português, "modo de compatibilidade". {% hint style="warning" %} Não confundir com o modo de compatibilidade do Windows, ali é uma coisa diferente que leva o mesmo nome. {% endhint %} O modo de compatibilidade serve para obter compatibilidade com a arquitetura IA-32. Um sistema operacional pode setar para que código de apenas determinado segmento na memória rode nesse modo, permitindo assim que ele execute código de 32 e 64 bit paralelamente (supondo que o processador esteja em modo IA-32e). Por isso que seu Debian de 64 bit consegue rodar softwares de 32 bit, assim como o seu Windows 10 de 64 bit também consegue. ### Virtual-8086 Lembra que o antigo Windows XP de 32 bit era capaz de rodar programas de 16 bit do MS-DOS?\ Isto era possível devido ao modo Virtual-8086 que, de maneira parecida com o *compatibility mode*, permite executar código de 16 bit enquanto o processador está em *protected mode*. Nos processadores atuais o Virtual-8086 não é um submodo de operação do *protected mode* mas sim um atributo que pode ser setado enquanto o processador está executando nesse modo. {% hint style="info" %} Repare que rodando em *compatibility mode* não é possível usar o modo Virtual-8086. É por isso que o Windows XP de 32 bit conseguia rodar programas do MS-DOS mas o XP de 64 bit não. {% endhint %} --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://mentebinaria.gitbook.io/assembly/a-base/modos-de-operacao.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.