保護(hù)模式是什么

　　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�了保護(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。

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