MODOS OPERACIONALES DEL CPU

Modo real
El modo real (también llamado modo de dirección real en los manuales de Intel) es un modo de operación del 80286 y posteriores CPUs compatibles de la arquitectura x86. El modo real está caracterizado por 20 bits de espacio de direcciones segmentado (significando que solamente se puede direccionar 1 MB de memoria), acceso directo del software a las rutinas del BIOS y el hardware periférico, y no tiene conceptos de protección de memoria o multitarea a nivel de hardware. Todos los CPUs x86 de las series del 80286 y posteriores empiezan en modo real al encenderse el computador; los CPUs 80186 y anteriores tenían solo un modo operacional, que era equivalente al modo real en chips posteriores.

Modo Protegido
El modo protegido es un modo operacional de los CPUs compatibles x86 de la serie 80286 y posteriores. El modo protegido tiene un número de nuevas características diseñadas para mejorar las multitareas y la estabilidad del sistema, como protección de memoria, y soporte de hardware para memoria virtual así como de conmutación de tareas. A veces es abreviado como p-mode y también llamado Protected Virtual Address Mode (Modo de Dirección Virtual Protegido) en el manual de referencia de programador del iAPX 286 de Intel, (Nota, iAPX 286 es solo otro nombre para el Intel 80286). En el 80386 y procesadores de 32 bits posteriores se agregó un sistema de paginación que es parte del modo protegido.
La mayoría de los sistemas operativos x86 modernos corren en modo protegido, incluyendo Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, y Microsoft Windows 3.0 y posteriores. (Windows 3.0 también corría en el modo real para la compatibilidad con las aplicaciones de Windows 2.x).

Modo Virtual
Es un modo operacional de la serie 80386 y posteriores. El VM86 permite que software para modo real pueda ejecutarse directamente en modo protegido.

Diferencias entre los 3 modos operacionales:
El 80386 permite la ejecución de programas para el 8086 tanto en modo real como en modo virtual 8086. De los dos métodos, el modo virtual es el que ofrece al diseñador del sistema la mayor flexibilidad. El modo virtual permite la ejecución de programas para el 8086 manteniendo el mecanismo de protección del 80386. En particular, esto permite la ejecución simultánea de sistemas operativos y aplicaciones para el 8086, y un sistema operativo 80386 corriendo aplicaciones escritas para el 80286 y el 80386. El escenario más común consiste en correr una o más aplicaciones de DOS simultáneamente mientras se corren programas escritos para Windows, todo al mismo tiempo.
Una de las mayores diferencias entre los modos real y protegido es cómo se interpretan los selectores de segmentos. Cuando el procesador ejecuta en modo virtual los registros de segmento se usan de la misma manera que en modo real. El contenido del registro de segmento se desplaza hacia la izquierda cuatro bits y luego se suma al offset para formar la dirección lineal.
El 80386 permite al sistema operativo especificar cuales son los programas que utilizan el mecanismo de direccionamiento del 8086, y los programas que utilizan el direccionamiento de modo protegido, según la tarea que pertenezcan (una tarea determinada corre en modo virtual o en modo protegido). Mediante el uso del paginado el espacio de direcciones de un megabyte del modo virtual se puede mapear en cualquier lugar dentro del espacio de direccionamiento de 4GB. Como en modo real, las direcciones efectivas (offsets) que superen los 64KB.http://es.wikipedia.org/wiki/Modo_real
http://wapedia.mobi/es/Modo_protegido
http://virtualoverhead.blogspot.com/2008/01/modos-operacionales-de-la-arquitectura.html
http://www.alpertron.com.ar/80386.HTM