的保护模式.pptVIP

80x86 80286 80286 80286具有独立的16条数据线和24条地址线。80286掀开了个人微机的保护方式及多任务时代。首次提出了实方式和保护方式这两种对CPU不同的操作方式。由于引进了段描述表的概念，80286可以访问1GB的虚拟地址空间，可以将1GB的虚拟地址空间中的任务映射到16MB内存空间中去，从而使多任务并行处理成为可能。这对后来的多任务操作系统的普及是至关重要的。80286是第一款100%完全向下兼容的处理器。 80286的工作方式 实地址工作方式：实地址方式是为和8086兼容而设计的方式。在这种方式下，80286的存储器寻址方式、段的长度等完全同8086。 保护虚地址方式：保护方式既提供了存储器管理机制，又提供了保护机构从而支持多任务操作。80286只有在保护方式下，才能发挥其全部功能，因此保护方式是80286最主要的工作方式。 内部寄存器的设置 80286内部寄存器可以分成四类： 通用寄存器 状态控制寄存器 段寄存器 系统表寄存器 通用寄存器：它们的设置和8086一样，共有8个16位的寄存器。 IP 标志寄存器 标志寄存器与8086相比，增加了两位：IOPL（I/O特权级）和NT（进入子任务），这两位只在保护模式中使用，在实模式中没有意义。 MSW MSW是80286新设置的16位寄存器，只使用低4位：D0位为PE 位，用于切换到保护模式。PE=1为保护模式，PE=0为实模式。 段寄存器： 与8086段寄存器相对应的部分，在80286中称为段选择器(选择子)，当进行逻辑地址到实地址的变换时，由它来选择描述符表中的一个描述符。 在实模式中这个段寄存器选择器域的作用完全和8086的段寄存器一样，用来生成20位地址的段基地址。 80286段寄存器及存储器寻址 在虚地址方式下，段地址是24位而不是实地址方式下的16位。而段内偏移量与实地址方式时相同，16位，最大64K。80286中的段寄存器为了与8086兼容是16位的。 80286中将某个段的段地址和相应的特性集合在一起，叫描述符。将各个段的描述符放在一起形成一张表，称为描述符表，存放在存储器的某一区域。于是在保护虚地址方式下的各个段寄存器中的内容不再是段地址，而是一个参数，用这个参数指向描述符表对应的位置，从描述符表中取出相应的 描述符（包括24位段地址及相应的特性）由段地址与16位偏移量相加形成要寻址单元的物理地址。 物理存储器 段 段描述符表 段选择器 在80286中与8086段寄存器对应的部分叫段选择器。 在上图中，最低两位RPL域不作虚拟地址变换，用于特权级间的保护检查。余下的14位（TI位和索引域）能够用来选择虚拟地址空间的一个段。TI位为0时，指向全局地址空间；为1时指向局部地址空间。 全局地址空间由所有任务共享，这样就避免了相同功能的系统服务程序在各个任务中重复出现，使数据共享和中断处理控制变得更容易。因此，在全局空间中可以放置操作系统软件、库程序、可公共调用的系统服务程序及数据等。 局部地址空间是每个任务独立的地址空间，它放置各任务固有的代码和数据。这样做能使各任务的虚拟地址空间分离。从现行任务的局部空间切换到另一任务的局部空间，这个操作是在任务切换时由硬件自动完成。 描述符（包括24位段地址及相应的特性） 描述符由8个字节组成。它记载着段的起始地址、大小和属性。不同的段有不同的描述符。 上图是代码段和数据段描述符的格式。最低两个字节规定了该段的最大长度。接着的3个字节（24位）规定了该段的基地址，然后是一个称为访问权的字节，它规定了此段的特权级和属性，最后两个字节80286中不用，保留为80386以及以后设计的芯片用。 访问权各位的意义 位 名称 功能 P P=1该段在物理存储器中 P=0该段不在物理存储器中 6 ,5 D