Зміст:
Визначення - Що означає захищений режим?
Захищений режим - це робочий режим процесора, сумісного з процесором Intel 80286. Це дозволяє системному програмному забезпеченню використовувати такі функції, як віртуальна пам'ять, пейджинг та безпечне багатозадачність. Він також призначений для посилення контролю ОС над прикладним програмним забезпеченням.
Цей термін також відомий як захищений режим віртуальної адреси.
Техопедія пояснює захищений режим
Захищений режим був включений в архітектуру x86 Intel на початку 1982 р. Потім він став основним фундаментом для всіх подальших архітектур Intel x86. Початкові версії не дозволяли перейти в реальний режим або включити захищений режим. Однак була надана можливість збереження покажчиків стеків, регістрів та маски переривання в оперативній пам'яті через контролер клавіатури. Пізніше, з появою процесора 386, захищений режим можна було легко включити, усуваючи складні кроки, що беруть участь в архітектурі 286, яка не мала жодного внутрішнього механізму для виходу із захищеного режиму.
- Рівні привілеїв: Існують чотири рівні привілеїв (також називаються кільцями), де кільце 3 є найменш привілейованим, а кільце 0 - найбільш привілейованим. Ці кільця дозволяють системному програмному забезпеченню запобігати доступу до даних завдань. Як правило, програма працює на кільці 3, а ОС працює на кільці 0.
- Режим Virtual 8086: Intel називає захищений режим віртуальним режимом, який дозволяє раніше записаному коду для 8086 працювати в нових системах (зворотна сумісність) без будь-яких модифікацій, забезпечуючи стабільність і безпеку системи.
- Сумісність додатків у реальному режимі: Windows 3.x разом із його наступниками забезпечує бінарну сумісність із реальним режимом для запуску програм Windows 2.x, також у захищеному режимі.
- Адресація сегментів: у захищеному режимі частина сегмента замінюється 16-бітовим селектором. 13 верхніх бітів містять індекс запису всередині таблиці дескрипторів. Цей запис містить деякі прапори, граничне значення для розміру сегмента та реальну адресу рядка сегмента. Найнижчі два біти визначають привілей запиту від 0 до 3. Останній біт визначає, чи буде операція проти GDT або LDT.
- Багатозадачність: Це здатність ОС одночасно виконувати кілька завдань. Вона може бути реалізована лише в тому випадку, якщо кожне завдання заплановане на виконання на різних процесорах. Під час перемикання між завданнями процесори зберігають поточну інформацію про контекст у сегменті стану завдання. Коли оригінальне завдання потрібно перенести на виконання, збережена інформація використовується процесорами для встановлення їх внутрішніх регістрів для відновлення виконання.
- Захист: режим захисту захищає від програмних помилок і допомагає ОС виконувати надійну багатозадачність. Перевірки проводяться до початку циклу пам’яті та припинення будь-якого циклу пам’яті, що порушує порушення, генеруючи виняток. Стабільність усіх засобів розробки програмного забезпечення забезпечується блокуванням незаконних посилань на пам'ять.
- Пейджинг: Сторінки - це розділи пам'яті. Операційна система може створити різні віртуальні адреси для кожного завдання, стримуючи одне завдання від маніпулювання пам'яттю іншого. Сторінки також можна переносити з первинного в вторинне сховище, що забезпечує більше місця для зберігання.
- Підтримка налагодження: Як частина захищеного режиму, 80386 надає набір налаштованих регістрів налагодження. Ви можете встановити точку розриву, вказавши потрібну адресу пам'яті в одному з регістрів налагодження та тип циклу для запуску точки розриву. Коли точка розриву потрапляє, створюється виняток, і налагоджувач отримує контроль для відображення інформації щодо внутрішнього стану процесора.
