这篇博文用来记录对硬件理解方面的一些困惑和一些80x86系列CPU的基础知识。
CPU时钟(clock, clock pulse, clock rate, cycle)
时钟（clock): 计算机（CPU）用时钟来同步(synchronize)CPU执行的指令。（不明白继续往下看）
时钟脉冲（clock pulse）和时钟频率/时钟频率速度（clock rate/speed）：时钟脉冲有固定的频率，这个频率就叫做时钟频率。如买的2.60GHz的笔记本，2.60GHz就是时钟频率（win10可以通过我的电脑->属性查看）。CPU的时钟不像我们日常生活的时钟按分秒来走，它是按照这个固定的时钟频率（rate/speed）来走，类似节拍。
时钟周期（cycle）：时钟周期是时钟频率的倒数。可以将一个时钟周期理解为CPU的一个单位时间的节拍数，而在一个时钟周期内，CPU仅能完成一个最基本的动作。（时钟周期（节拍数）取决于CPU的代数和型号；指令的周期数取决于它之前的指令和其它因素【具体什么因素，目前作者未知。】）
80x86系列CPU寄存器及三种模式（实模式，16位保护模式，32位保护模式），以下仅介绍一些基本的寄存器
8088，8086： 几个基本的16位寄存器：AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP, CS, DS, SS, ES, IP, FLAGS。8088和8086仅支持1MB（220）内存寻址（20位外部地址总线）以及实模式(real mode)。在这个模式下，一个程序可以访问任何它想要访问的内存，甚至是其它程序的内存。8088和8086中程序段（程序要分段加载进内存）不能超过64K（216）。
80286： 相比于8088和8086，80286增加了一些新指令。重要的一点是80286增加了一种新模式：16位保护模式（16-bit protected mode）。在这个模式下，程序可以访问的内存达到16MB（地址总线24位），并可以保护程序不会访问彼此的内存。但是，80286的程序段依旧不能超过64K（216）。这是因为16位保护模式下偏移量（offset）依旧是16位的。
80386（i386）： 将PC机从16位时代带入了32位时代。在80286的基础上增加了很多寄存器，并引进了32位保护模式（32-bit protected mode）。在这个模式下，程序可以访问的内存达到4GB（地址总线32位），并可以保护程序不会访问彼此的内存。80286的程序段可以达到4GB（232）。
三种模式介绍
实模式（real mode）
按上述所说，实模式下程序可以访问的内存只有1MB（220字节），有效地址范围（16进制）为00000-FFFFF。明显，要表示这些地址我们需要20位二进制数，而我们的8086/8088寄存器最多16位。为解决这个问题，英特尔公司用两个16位二进制数来决定所要访问地址。第一个16位二进制数称为selector，存放在段寄存器（segment register）中；第二个16位二进制数称为offset。而20位的物理地址由32位的selector:offset对通过以下公式计算：
16 * selector + offset如，由047C:0048给出的物理地址计算如下（一个16进制数乘以16只要在其最右位添加一个0即可。这样selector就是16的倍数，这类数被称为paragraph number）：
这种模式除了不能内存保护之外，还有以下缺点：
1. 因为offset是16位的限制，每次加载的代码段和数据（data）不能超过64KB。
- 内存中的一个字节没有唯一对应的selector。如物理地址04808有以下表示：047C:0048, 047D:0038, 047E:0028和047B:0058。这会使得selector的比较变得复杂。
16位保护模式（16-bit protected mode）
实模式下的selector值是一个paragraph number，而保护模式（包括32位）下，selector是一个被称为全局描述符表（Global Descriptor Table,GDT）的索引值。保护模式下的代码分段不再像实模式一样必须要把代码段（segments）放在内存中，保护模式使用了一种被称为虚拟内存（virtual memory）的新技术。虚拟内存的基本想法是只将当前用到的代码和数据留在内存中，其它的数据和代码段被临时放在磁盘中。每个代码段会在GDT中分配一个入口（入口的索引值就是selector），其中记录着系统要知道代码的所有信息：是否在内存中；如果已经在内存中，在哪；访问权限（如只可读）。
缺点：offset依旧是16位。
32位保护模式（32-bit protected mode）
80386的32位保护模式和80286的16位保护模式有两个主要的不同点：
offset扩展到了32位，这意味着段（segment）可以达到4GB。
段（segments）可以被分为小于4K的单元，这些单元被称为页（pages）。32位保护模式下虚拟内存处理的是页而不是段