Obsah:
Definice - Co znamená chráněný režim?
Chráněný režim je operační režim procesoru kompatibilního s procesorem Intel 80286. Umožňuje systémovému softwaru používat funkce, jako je virtuální paměť, stránkování a bezpečné multi-tasking. Je také určen ke zvýšení kontroly operačního systému nad aplikačním softwarem.
Tento termín se také nazývá chráněný režim virtuální adresy.
Techopedia vysvětluje chráněný režim
Chráněný režim byl začleněn do architektury Intel x86 na začátku roku 1982. Poté se vyvinul do základního základu pro všechny další architektury Intel x86. Počáteční verze neumožňovaly přepnutí zpět do reálného režimu nebo povolení chráněného režimu. Byla však poskytnuta možnost uložit ukazatele zásobníku, registry a masku přerušení do paměti RAM pomocí ovladače klávesnice. Později, s příchodem procesoru 386, mohl být chráněný režim snadno aktivován, což eliminovalo složité kroky zapojené do architektury 286, která neměla žádný interní mechanismus pro ukončení chráněného režimu.
- Úrovně oprávnění: Existují čtyři úrovně oprávnění (také nazývané kroužky), kde kruh 3 je nejméně privilegovaný a kruh 0 je nejvíce privilegovaný. Tyto kroužky umožňují systémovému softwaru zabránit úkolům v přístupu k datům. Obecně platí, že aplikace běží na kruhu 3, zatímco OS běží na kruhu 0.
- Virtuální režim 8086: Intel označuje chráněný režim jako virtuální režim, který umožňuje dříve napsaný kód pro 8086 běžet na nových systémech (zpětná kompatibilita) bez jakýchkoli úprav a poskytuje stabilitu a zabezpečení systému.
- Kompatibilita aplikací v reálném režimu: Windows 3.x společně s jeho nástupci poskytuje binární kompatibilitu s reálným režimem pro spouštění aplikací Windows 2.x, také v chráněném režimu.
- Adresování segmentů: V chráněném režimu je část segmentu nahrazena 16bitovým selektorem. 13 horních bitů obsahuje index položky uvnitř tabulky deskriptorů. Tato položka obsahuje některé příznaky, mezní hodnotu pro velikost segmentu a skutečnou adresu řádku segmentu. Nejnižší dva bity definují oprávnění požadavku od 0 do 3. Poslední bit určuje, zda je operace proti GDT nebo LDT.
- Multitasking: Toto je schopnost operačního systému spouštět současně více úloh. Lze jej implementovat, pouze pokud je každá úloha naplánována na provedení na různých procesorech. Při přepínání mezi úkoly procesory ukládají aktuální informace o kontextu do segmentu stavu úlohy. Když musí být původní úloha pro provedení přeplánována, uložené informace používají procesory k nastavení svých interních registrů pro obnovení provádění.
- Ochrana: Režim ochrany chrání před softwarovými chybami a pomáhá operačnímu systému provádět spolehlivé multitasking. Kontroly se provádějí před začátkem paměťového cyklu a ukončením jakéhokoli znečišťujícího paměťového cyklu, čímž se vytvoří výjimka. Stabilita všech nástrojů pro vývoj softwaru je zajištěna blokováním nelegálních odkazů na paměť.
- Stránkování: Stránky jsou části paměti. Operační systém může pro každou úlohu vytvořit jinou virtuální adresu, což odrazí jeden úkol od manipulace s pamětí jiného. Stránky lze také přenést z primárního do sekundárního úložiště, což umožňuje více místa pro uložení.
- Podpora ladění: V rámci chráněného režimu poskytuje služba 80386 sadu konfigurovatelných registrů ladění. Můžete nastavit bod přerušení zadáním požadované adresy paměti v jednom z debug registrů a typu cyklu pro spuštění bodu přerušení. Když zarážka narazí, vygeneruje se výjimka a ladicí program získá kontrolu nad zobrazením informací o vnitřním stavu procesoru.
