x86的三种工作模式

1、实模式：

  

   实模式是一种比较古老的工作模式。早期的x86处理器有20根地址线，但是寻址寄存器只有16位。我们知道16位的地址可寻址2^16=64KB的地址空间，这并没有充分利用到20根地址总线。于是，实模式引入了段地址+偏移量=地址的方式，即将内存空间被分成了2^4个段，每段寻址64KB的地址空间，那么，总共寻址

(2^4)*(2^16)=2^20=1MB

的地址空间。当然，实模式需要引入段寄存器来存放段基址。x86有四个段寄存器：CS、DS、SS、ES。分别存放当前执行的代码段、数据段、堆栈段和附加数据段的段基址。

*实模式的缺点：

  

   @没有分开系统和应用程序的存储区域，如果应用程序对系统数据进行了误操作，可能会使得系统崩溃。

   @无法满足程序对大内存的需求。

2、保护模式：

   保护模式运用于大于等于32位的系统，拿32位系统来说，它有32根地址线，虽然寻址寻址寄存器也是32位，但，这些系统仍然保留了段寄存器。所谓保护模式，顾名思义，它是为了保护系统数据而引入的工作模式。对于上面所说的实模式而言，应用程序可直接访问物理地址，对系统安全造成了隐患。而保护模式引入了虚拟地址的概念，应用程序只能使用逻辑地址，逻辑地址到物理地址的转换又由MMU（内存管理单元）来完成，使得应用程序无法再直接访问物理地址，从而保护了系统数据的安全。保护模式下的内存管理采用了分段或者分页（可选）的管理方式，参见下篇博文《Linux系统的内存管理》。

3、虚拟模式：

   虚拟模式是为了在保护模式下运行16位的程序而虚拟的实模式，它并不是一种真正的cpu工作模式，还属于保护模式。