科技知识的普及:IBM在1981年推出了第一台个人计算机--286计算机
英特尔80286
1982年,英特尔在8086的基础上开发了80286微处理器。微处理器的最大频率为20MHz。内部和。它可以同时运行多个任务。多任务处理使微处理器能够通过多任务硬件机制在各种任务之间快速切换。处理速度。最早的PC速度为4MHz,第一台基于80286的AT机的运行速度为6MHz至8MHz。一些制造商还自行提高了速度,使80286达到20MHz。这确实意味着性能上的显着改善。
80286的包装是一个方形的包装,称为PGA。 PGA是源自PLCC的廉价封装。它具有内部和硬件通过这些地址。在实模式下,处理器没有硬件级别的内存保护概念和多任务工作模式。
保护模式
286处理器体系结构引入了地址保护模式的概念。处理器可以对内存和其他一些设备进行硬件级保护设置(保护设置本质上屏蔽了对某些地址的访问)。
保护模式(处理器的本机模式)是80286系列和后来的x86兼容CPU操作模式,最初出现在IBM AT计算机的80286芯片上,但是它的流行归因于微软的WINDOW操作系统Popular。 DOS单任务操作系统以实模式工作,而早期版本的Microsoft Windows操作系统(本质上是在DOS上运行的图形用户界面应用程序,实际上不是操作系统本身)也以实模式运行,并且Windows3.0和更高版本的系统在保护模式下运行,并且它们的多个程序同时执行以生成保护模式。因此,保护模式比实际模式更强大,并且特别适用于现代多任务操作系统。
保护模式实质上是隔离进程的内存,这是一种内存管理技术。
在多任务操作系统中,每个程序都在其自己的内存空间中运行,这可以保护程序免于冲突。如果程序尝试访问不属于它的内存地址,则将导致保护模式错误。

保护模式的优点是:
1.可以访问系统内存中的任何地址,没有“ 1 MB”限制。
2.支持多任务,操作系统可以同时执行不同的程序。
3.支持虚拟内存,允许操作系统使用硬盘来虚拟化其他内存。
4.具有更快的内存访问速度(32位)和更快的I / O访问权限。
英特尔80386
80386的广泛应用将PC从16位时代带入了32位时代

在80386时代,CPU出现三种工作模式:实模式,保护模式和虚拟8086模式(也称为386增强模式)。
只有在刚启动时才是实模式,然后在操作系统运行后切换到保护模式。
实模式只能访问地址小于1M的内存称为常规内存,我们将地址大于1M的内存称为扩展内存。
在保护模式下,所有32条地址线均有效,并且可以寻址多达4G字节的物理地址空间;
出现了扩展的内存分段管理机制和可选的内存分页管理机制,它们不仅为共享和保护内存提供硬件支持,而且还为虚拟内存提供硬件支持;
定义了四个特权级别和完整的特权检查机制。在保护模式下,每个进程的地址空间分为用户空间和系统空间。 Windows使用两种访问模式:内核模式和用户模式。用户程序在用户模式下运行,系统程序(服务,驱动程序)在内核模式下运行,不仅可以实现资源共享,而且可以确保代码和数据的安全性和机密性以及任务的隔离;


image.png
支持虚拟8086模式,易于执行8086程序。
为了确保受保护模式的兼容性,处理器允许在受保护的多任务环境(即虚拟8086模式)中执行实模式程序。
虚拟8086模式只是保护模式的一个属性,但不是真正的处理器模式。在保护模式下,CPU可以进入虚拟8086工作模式,这是处于保护模式下的实模式程序运行环境,因此CPU可以在32位保护模式下执行纯16位程序。
支持多任务,任务寄存器可用于管理任务的内存段以实现任务切换。
虚拟86模式可以同时模拟多个8086处理器,以增强多任务处理能力,并可以快速切换任务并保护任务上下文。 Windows / 386利用此功能在此模式下运行每个应用程序,从而允许多个MS-DOS程序在“虚拟8086” CPU模式下并行运行,而不必始终作为后台应用程序挂起;


image.png
CPU支持的内存寻址空间大小
8080、8085:8位芯片(数据线数),16条地址总线,寻址2 ^ 16 = 64K
8086、80186:16位芯片,20位地址总线,寻址2 ^ 20 = 1M
80386的内部和外部数据总线均为32位,地址总线也为32位,可寻址多达4GB的内存
在8086时,操作系统中没有权限控制,访问模式为实模式,直接访问物理地址
例如:
执行--->实模式
windows ---->保护模式
在win --->虚拟模式下调用dos
本文来自电脑杂谈,转载请注明本文网址:
http://www.pc-fly.com/a/shoujiruanjian/article-350316-1.html
这也太片面了吧
狭路相逢勇者胜
优秀人才