实模式和保护模式的区别

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1、实模式和保护模式的区别  实模式和保护模式的区别2009-08-3120:19551人阅读评论(1)收藏举报从80386开始，cpu有三种工作方式：实模式，保护模式和虚拟8086模式。只有在刚刚启动的时候是real-mode，等到linux操作系统运行起来以后就运行在保护模式（所以存在一个启动时的模式转换问题）。  实模式只能访问地址在1M以下的内存称为常规内存，我们把地址在1M 以上的内存称为扩展内存。  在保护模式下，全部32条地址线有效，可寻址高达4G字节的物理地址空间;  扩充的存储器分段管理机制和可选的存储器分

2、页管理机制，不仅为存储器共享和保护提供了硬件支持，而且为实现虚拟存储器提供了硬件支持;  支持多任务，能够快速地进行任务切换和保护任务环境;  4个特权级和完善的特权检查机制，既能实现资源共享又能保证代码和数据的安全和保密及任务的隔离;  支持虚拟8086方式，便于执行8086程序。1.虚拟8086模式是运行在保护模式中的实模式，为了在32位保护模式下执行纯16位程序。它不是一个真正的CPU模式，还属于保护模式。    2.保护模式同实模式的根本区别是进程内存受保护与否。可寻址空间的区别只是这一原因的果。  实模式将整个

3、物理内存看成分段的区域,程序代码和数据位于不同区域，系统程序和用户程序没有区别对待，而且每一个指针都是指向"实在"的物理地址。这样一来，用户程序的一个指针如果指向了系统程序区域或其他用户程序区域，并改变了值，那么对于这个被修改的系统程序或用户程序，其后果就很可能是灾难性的。为了克服这种低劣的内存管理方式，处理器厂商开发出保护模式。这样，物理内存地址不能直接被程序访问，程序内部的地址（虚拟地址）要由操作系统转化为物理地址去访问，程序对此一无所知。至此，进程（这时我们可以称程序为进程了）有了严格的边界，任何其他进程根本没有办

4、法访问不属于自己的物理内存区域，甚至在自己的虚拟地址范围内也不是可以任意访问的，因为有一些虚拟区域已经被放进一些公共系统运行库。这些区域也不能随便修改，若修改就会有: SIGSEGV（linux 段错误）;非法内存访问对话框（windows 对话框）。    CPU启动环境为16位实模式，之后可以切换到保护模式。但从保护模式无法切换回实模式    3.事实上，现在的64位奔腾4处理器，拥有三种基本模式和一种扩展模式，      a)基本模式：        ****保护模式：纯32位保护执行环境。        ****

5、实模式：纯16位无保护执行环境。        ****系统管理模式：当SMI引脚为有效进入系统管理模式，首先保存当前的CPU上下文。它有独立的地址空间，用来执行电源管理或系统安全方面的指令。      b)扩展模式：****IA-32e模式，64位操作系统运行在该模式。该模式有两种子模式:           1）**兼容模式：该模式下，64位操作系统运行在32位兼容环境，能正常运行16，32位应用程序就像基本的保护模式一样，访问32位地址空间，但不能运行纯16位实模式程序（就是不能运行虚拟86模式程序了）。     

6、      2）**64位模式：在该模式下，处理器完全执行64位指令，使用64位地址空间和64操作数，运行16，32位程序必须切换到兼容模式。      IA-32e子模式的切换完全基于代码段寄存器。这样一来，运行在IA-32e模式中（64位）的OS完全可以无缝的运行所有16，32，64为应用程序，通过设置32位后的CS。2012-05-1121:16:40

7、  分类：操作系统LINUX

8、  标签：

9、字号大中小 订阅第一:实模式下程序的运行回顾程序运行的实质是什么?其实很简单,就是指令的执行,显然CPU是指令得以执行的硬

10、件保障,那么CPU如何知道指令在什么地方呢?80x86系列是使用CS寄存器配合IP寄存器来通知CPU指令在内存中的位置。程序指令在执行过程中一般还需要有各种数据,80x86系列有DS、ES、FS、GS、SS等用于指示不同用途的数据段在内存中的位置。程序可能需要调用系统的服务子程序，80x86系列使用中断机制来实现系统服务。总的来说，这些就是实模式下一个程序运行所需的主要内容（其它如跳转、返回、端口操作等相对来说比较次要。） 第二：保护模式---从程序运行说起无论实模式还是保护模式，根本的问题还是程序如何在其中运行。因此我

11、们在学习保护模式时应该时刻围绕这个问题来思考。和实模式下一样，保护模式下程序运行的实质仍是“CPU执行指令，操作相关数据”，因此实模式下的各种代码段、数据段、堆栈段、中断服务程序仍然存在，且功能、作用不变。那么保护模式下最大的变化是什么呢？答案可能因人而异，我的答案是“地址转换方式”变化最大。第三：地址转换方式比较先