任何程序跑在IA-32處理器上都需要一個特定的環境來支持，比如程序代碼的讀取，數據的存儲和狀態的保存等。這些資源組成IA-32處理器基本的運行環境，這些資源主要包括：

　　地址空間（Address Space）。任何程序跑在IA-32處理器上的時候都可以看到一個線性地址空間，該地址空間大小為2的32次方。該線性地址空間需要通過分頁機制映射到物理地址，該線性地址空間讓程序以為自己可以訪問到系統中的任何地址。

　　基本的程序執行寄存器。主要包括8個通用寄存器（EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP），6個段寄存器（CS、DS、ES、SS、FS和GS），標志寄存器EFLAGS和指令指針寄存器EIP。

　　x87 FPU寄存器。主要包括8個數據寄存器，1個控制寄存器，1個狀態寄存器，1個Tag寄存器，1個操作數寄存器，1個指令指針寄存器和1個數據指針寄存器。

　　8個MMX寄存器，用于支持64-bit的SIMD（Single Instruction Multiple Data）指令。

　　8個XMM寄存器，用于支持128-bit的SIMD指令。

　　8個YMM寄存器，用于支持256-bit的SIMD指令。

　　4個邊界寄存器（Bounds registers）。BND0-BND3寄存器存放的是內存緩沖區的上限指針，這些寄存器用于支持MPX指令。

　　BNDCFGU和BNDSTATUS寄存器，可以看出一個是配置寄存器，一個是狀態寄存器，用于支持MPX指令。

　　以上的運行環境是在IA-32 CPU core級別的環境，另外IA-32處理器還提供了下列系統級別的運行環境，在多核處理器的環境中，處理器內部的多個CPU core共享這些運行環境。這個系統級別的運行環境主要包括：

　　I/O端口。IA-32架構提供了64KB的地址空間，這些地址空間是被系統中的所有CPU core共用的。

　　控制寄存器。包括5個控制寄存器CR0 - CR4，這些控制寄存器控制著當前的運行模式，并且是否使能處理器的某些功能。

　　內存管理寄存器。其中包括GDTR、IDTR、任務寄存器（task register）和LDTR，這些寄存器用來指明在保護模式下，內存中數據結構的位置。

　　Debug寄存器。包括8個Debug寄存器DR0 - DR7。

　　內存類型和范圍寄存器（MTRR，Memory Type Range Register）。用于指明系統內存的類型和區間。

　　MSR（Machine Specific Register）寄存器。MSR寄存器主要用于控制處理器的配置并且匯報處理器的狀態，每個CPU Socket中都包含了大量的MSR寄存器。

　　Machine Check寄存器。Machine Check寄存器主要用于硬件錯誤的檢測，它其實也是屬于MSR寄存器。

　　性能監測寄存器（Performance monitoring counters）。顧名思義，主要用于監測處理器的性能。

　　64-bit模式類似于IA-32的模式，只是在這的基礎上做了一些擴展：

　　地址空間從，原來是32位的地址，現在擴展成64位的，所以地址空間也從2的32次方擴展成2的64次方。

　　基本的程序執行寄存器從原來的8個擴展為16個，并且從原來的32位擴展為64位。

　　XMM和YMM寄存器也從原來的8個擴展到16個。

　　控制寄存器CR0 - CR4從原來的32位擴展到64位，并且多添加了一個控制寄存器CR8（task priority register）。

　　Debug寄存器也從32位擴展為64位。

　　描述表寄存器（Descriptor table register）。GDTR、LDTR、IDTR和TR都擴展了，從而可以保存64位的地址。

　　在虛擬化的過程中，如果要模擬CPU，就需要記錄下每個被模擬的CPU的狀態，而前面討論的運行環境就是CPU的狀態信息，這些信息將會在VMCS（Virtual Machine Control Structure）中被記錄下來。