Spisu treści:
Definicja - Co oznacza tryb chroniony?
Tryb chroniony to tryb operacyjny procesora zgodnego z Intel 80286. Pozwala oprogramowaniu systemowemu na korzystanie z takich funkcji, jak pamięć wirtualna, stronicowanie i bezpieczne wykonywanie wielu zadań. Ma również na celu zwiększenie kontroli systemu operacyjnego nad oprogramowaniem.
Termin ten jest również znany jako tryb chronionego adresu wirtualnego.
Techopedia wyjaśnia tryb chroniony
Tryb chroniony został włączony do architektury Intel x86 na początku 1982 r. Następnie przekształcił się w podstawową podstawę dla wszystkich kolejnych architektur Intel x86. Początkowe wersje nie pozwalały na powrót do trybu rzeczywistego lub włączenie trybu chronionego. Udostępniono jednak opcję zapisywania wskaźników stosu, rejestrów i maski przerwania w pamięci RAM za pomocą kontrolera klawiatury. Później, wraz z pojawieniem się procesora 386, tryb chroniony można było łatwo włączyć, eliminując skomplikowane kroki związane z architekturą 286, które nie miały żadnego wewnętrznego mechanizmu, aby wyjść z trybu chronionego.
- Poziomy uprawnień: Istnieją cztery poziomy uprawnień (zwane także pierścieniami), gdzie pierścień 3 jest najmniej uprzywilejowany, a pierścień 0 jest najbardziej uprzywilejowany. Pierścienie te umożliwiają oprogramowaniu systemowemu zapobieganie dostępowi do danych przez zadania. Ogólnie aplikacja działa na pierścieniu 3, podczas gdy system operacyjny działa na pierścieniu 0.
- Tryb wirtualny 8086: Intel określa tryb chroniony jako tryb wirtualny, który pozwala wcześniej napisanemu kodowi dla 8086 działać na nowych systemach (kompatybilność wsteczna) bez żadnych modyfikacji, zapewniając stabilność i bezpieczeństwo systemu.
- Zgodność aplikacji w trybie rzeczywistym: Windows 3.x wraz z następcami zapewnia zgodność binarną z trybem rzeczywistym do uruchamiania aplikacji Windows 2.x, również w trybie chronionym.
- Adresowanie segmentów: W trybie chronionym część segmentu jest zastępowana 16-bitowym selektorem. 13 górnych bitów zawiera indeks pozycji w tabeli deskryptorów. Ten wpis zawiera niektóre flagi, wartość graniczną rozmiaru segmentu i rzeczywisty adres linii segmentu. Dwa najniższe bity określają przywilej żądania od 0 do 3. Ostatni bit określa, czy operacja jest skierowana przeciwko GDT, czy LDT.
- Wielozadaniowość: jest to zdolność systemu operacyjnego do jednoczesnego uruchamiania wielu zadań. Można go wdrożyć tylko wtedy, gdy każde zadanie jest zaplanowane do wykonania na różnych procesorach. Podczas przełączania między zadaniami procesory zapisują informacje o bieżącym kontekście w segmencie stanu zadania. Kiedy pierwotne zadanie musi zostać przełożone na czas do wykonania, zapisane informacje są wykorzystywane przez procesory do ustawienia wewnętrznych rejestrów do wznowienia wykonywania.
- Ochrona: Tryb ochrony chroni przed błędami oprogramowania i pomaga systemowi operacyjnemu wykonać niezawodną wielozadaniowość. Kontrole są przeprowadzane przed rozpoczęciem cyklu pamięci i zakończeniem każdego niewłaściwego cyklu pamięci, generując wyjątek. Stabilność wszystkich narzędzi programistycznych zapewnia blokowanie nielegalnych odniesień do pamięci.
- Stronicowanie: Strony to sekcje pamięci. System operacyjny może utworzyć inny adres wirtualny dla każdego zadania, powstrzymując jedno zadanie przed manipulowaniem pamięcią innego. Strony można również przenosić z pamięci podstawowej do dodatkowej, co pozwala na więcej miejsca do przechowywania.
- Obsługa debugowania: W ramach trybu chronionego 80386 zapewnia zestaw konfigurowalnych rejestrów debugowania. Można ustawić punkt przerwania, określając pożądany adres pamięci w jednym z rejestrów debugowania oraz typ cyklu wyzwalania punktu przerwania. Kiedy punkt przerwania zostanie osiągnięty, generowany jest wyjątek, a debugger zyskuje kontrolę nad wyświetlaniem informacji dotyczących stanu wewnętrznego procesora.
