保护模式是什么(浅谈实模式与保护模式)
保護(hù)模式 (Protected Mode，或有時(shí)簡(jiǎn)寫為 pmode) 是一種 80286 系列和之后的 x86 相容 CPU 操作模式。保護(hù)模式有一些新的特性，設(shè)計(jì)用來增強(qiáng) 多任務(wù) 和系統(tǒng)穩(wěn)定度，像是內(nèi)存保護(hù)，分頁 系統(tǒng)，以及硬件支援的 虛擬內(nèi)存。大部分的現(xiàn)今 x86 操作系統(tǒng) 都在保護(hù)模式下運(yùn)行，包含 Linux、FreeBSD、以及 微軟 Windows 2.0 和之后版本。
另外一種 286 和其之后 CPU 的操作模式是 真實(shí)模式，一種向前相容且關(guān)閉這些特色的模式。設(shè)計(jì)用來讓新的芯片可以執(zhí)行舊的軟件。依照設(shè)計(jì)的規(guī)格，所有的 x86 CPU 都是在真實(shí)模式下開機(jī)，來確保傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的向前相容性。在任何保護(hù)模式的特色可用前，他們必須要由某些程式手動(dòng)地切換到保護(hù)模式。在現(xiàn)今的電腦，這種切換通常是由 操作系統(tǒng) 在開機(jī)時(shí)候必須完成的第一件工作的一個(gè)。它也可能當(dāng) CPU 在保護(hù)模式下運(yùn)行時(shí)，使用 虛擬86模式 來執(zhí)行設(shè)計(jì)給真實(shí)模式的程式碼。
盡管用軟件的方式也有某些可能在真實(shí)模式的系統(tǒng)下使用多工，但保護(hù)模式下內(nèi)存保護(hù)的特色，可以避免有問題的程式破壞其他工作或是 操作系統(tǒng) 核心所擁有的內(nèi)存。保護(hù)模式也有中斷正在執(zhí)行程式的硬件支援，可以把 execution content 交給其他工作，得以實(shí)現(xiàn) 先占式多工。
大部分可以使用保護(hù)模式的 CPU 也擁有 32 位元暫存器 的特色 (例如 80386 系列和其后任何的芯片)，導(dǎo)入了融合保護(hù)模式而成為 32 位元處理的概念。80286 芯片雖有支援保護(hù)模式，但是仍然只有 16 位元暫存器。Windows 2.0 和之后版本中的保護(hù)模式增強(qiáng)稱為 "386 增強(qiáng)模式"，是因?yàn)樗麄兂吮Ｗo(hù)模式外，還需要 32 位元的暫存器，并且無法在 286 上面執(zhí)行 (即使 286 支援保護(hù)模式)。
即使在 32 位元芯片上已經(jīng)打開了保護(hù)模式，但是 1 MB 以上的內(nèi)存并無法存取，是由于一種仿照 IBM XT 系統(tǒng)設(shè)計(jì)特性的 memory wrap-around(內(nèi)存連續(xù)) 的因素。這種限制可以由打開 A20 line 來回避。
在保護(hù)模式下，前面 32 個(gè)中斷都是保留給 CPU 例外處理用。舉個(gè)例子，中斷 0D (十進(jìn)制 13) 是 一般保護(hù)模式錯(cuò)誤 而 中斷 00 是 除以零。
總結(jié)
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