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雖然80386處理器要較以前的處理器的功能大大增強，但這些功能只能在保護模式下才能全部得到發(fā)揮。在實(shí)模式下最大尋址空間只有1M,但在保護模式最大尋址空間可達4G，可以訪(fǎng)問(wèn)到所有的物理內存。同時(shí)由于引入虛擬內存的概念，在程序設計中可使用的地址空間為64TB。80386處理器采用了可擴充的分段管理和可選的分頁(yè)管理機制，這兩個(gè)存儲管理機制由MMU(Memory Management Unit)部件來(lái)實(shí)現。因此，如果在80386下進(jìn)行實(shí)模式編程，這時(shí)的80386處理器相當于一功能更強大，運行速度更快的8086處理器。80386提供對虛擬存儲器的支持，虛擬存儲器的理論基礎就是：速度非?？斓膬却鎯ζ骱秃Ａ康耐獯鎯ζ?，所以它是一種軟硬件結合的技術(shù)，它能夠提供比物理內存大得多的存儲空間。
   80386下的段具有三個(gè)屬性：段基址，段界限，段屬性，通常描述段的稱(chēng)作段描述符(Segment Descriptor),而描述符通常放在一個(gè)線(xiàn)性表中，這種線(xiàn)性表又分為：GDT(Global Descriptor Table),LDT(Local Descriptor Table),IDT(Interrupt Descriptor Table)，通常用一個(gè)叫做選擇子的東西去確定使用上述三個(gè)線(xiàn)性表中哪一個(gè)描述符。程序中使用的地址空間就是虛擬地址空間，上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)80386下虛擬地址空間可達到64TB(后面將解釋為什么可以達到64TB)，虛擬地址空間由一個(gè)選擇子和段內偏移組成，這是因為通過(guò)段的選擇子我們可以得到該段的描述符，而在描述符中又說(shuō)明了段的基址，段的界限及段的屬性，再加上段的偏移就可以得到虛擬地址空間。不過(guò)請注意，這里并沒(méi)有將段基址乘以16再加上偏移地址，這是保護模式與實(shí)式模式的區別之一。很明顯，任何數據都必須裝入到物理內存才能夠被存儲器處理，所以二維的虛擬地址空間必須轉換成一維的物理地址。同時(shí)，由于每個(gè)任務(wù)都有自已的虛擬地址空間，為了防止多個(gè)并行任務(wù)將虛擬地址空間映射同一物理地址空間采用線(xiàn)性地址空間隔離虛擬地址和物理地址，線(xiàn)性地址空間由一維的線(xiàn)性地址構成，線(xiàn)性地址空間與物理地址空間對等，線(xiàn)性地址為32位，可尋址空間為4GB(物理地址空間最大也可以達到4GB，址址為32位，所以說(shuō)線(xiàn)性地址空間與物理地址空間對等)。下面是80386虛擬地址空間與物理址空間的轉換示意圖：
  
        |----------|              |------------|       |--------|        |------------------|       |--------|
        | 虛擬地址 |------>|分段管理部件|------>|線(xiàn)性地址|---|--->|可選的分頁(yè)管理部件|---|-->|物理地址|
        |----|-----|       |------------|       |--------|   |    |------------------|   |   |--------|
      |------|-------|                                       |                           |
      |              |                                       |---------------------------|  
 |----------|    |---------|  
 |  選擇子  |    | 段內偏移|
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   地址映射過(guò)程中，通過(guò)分段管理部件將虛擬地址空間轉換成線(xiàn)性地址，這一步是必然存在的。如果在程序中啟用了分頁(yè)管理機制，那么線(xiàn)性地址還要經(jīng)過(guò)分頁(yè)管理部件的處理才得到最后的物理地址。如果沒(méi)有采用分頁(yè)管理機制，那么得到的線(xiàn)性地址就是物理地址。分頁(yè)管理部件的主要的工作機制在于將線(xiàn)性地址和物理地址劃分成大小相同的塊，通過(guò)在建立兩者之間的頁(yè)表來(lái)建立對應關(guān)系。分段管理機制使用大小可變的存儲塊，使用分段管理機制適合處理復雜系統的邏輯分段。分頁(yè)管理機制使用固定大小的塊，所以它適合管理物理存儲器，分頁(yè)管理機制能夠更有效地使用虛擬地址空間。
   80386支持多任務(wù)，因此對各個(gè)任務(wù)進(jìn)行保護是非常必要的，對任務(wù)的保護可分為：同一任務(wù)內的保護，不同任務(wù)之間的保護。
   a.同一任務(wù)內的保護，在同一任務(wù)內定義有四種特權級別(Previlege Level)，將這些特權級別分配給段中的代碼和數據，把最高的特權級別分配給最重要的數據和最可信任的代碼，將較低級別的特權分給一般的代碼和不重要的數據。特權級別用0~3來(lái)表示，用數字0表示最高特權級別，用數字3表示最低特權級別，在比較特權級別時(shí)不使用大于或小于，而是使用外層或里層來(lái)比較，很明顯特權級別為0表示最里層，特別級別為3表示最外層。任何一個(gè)存儲段(程序直接進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)的代碼段和數據段)都有一個(gè)特權級別，在一個(gè)程序試圖訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)存儲時(shí)，就會(huì )進(jìn)行特權級別的比較，如果小于或等于(如果等于表明同級，小于則表明是內層)處該存儲段的特權級別就可以對該存儲段進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。任務(wù)在特定時(shí)刻下的特權級別稱(chēng)為CPL(Current Previlege Level)，看一簡(jiǎn)單的結構示意圖:
                  
                   |---------|-------|  
                   |  CodeA  | DataA | 特權級別為0                             
                   |---------|-------|
                   |---------|-------|  
                   |  CodeB  | DataB | 特權級別為1                             
                   |---------|-------|
                   |---------|-------|  
                   |  CodeC  | DataC | 特權級別為2                             
                   |---------|-------|
                   |---------|-------|  
                   |  CodeD  | DataD | 特權級別為3                             
                   |---------|-------|

     CodeA可以訪(fǎng)問(wèn)DataA,CodeB,DataB,CodeC,DataC,CodeD,DataD
     CodeB可以訪(fǎng)問(wèn)Datab,CodeC,DataC,CodeD,DataD,但不可以訪(fǎng)問(wèn)CodeA,DataA
     CodeC可以訪(fǎng)問(wèn)DataC,CodeD,DataD,但不可以訪(fǎng)問(wèn)CodeA,DataA,CodeB,DataB
     CodeD處在最外層，只能訪(fǎng)問(wèn)同級的DataD,不可以訪(fǎng)問(wèn)CodeA,DataA,CodeB,DataB,CodeC,DataC
     通常應用程序放在最外層，但由于每個(gè)應用程序的虛擬地址空間不同，因此它們被隔離保護。這種特權級別的典型用法就是：將操作系統的核心放在0層，操作系統的其余部分放在1級，2級留給中間軟件使用，3級放應用程序，這樣的安排的好處在于：操作系統的核心因為放在0層，因此它可以訪(fǎng)問(wèn)任務(wù)中所有的存儲段，而1級的部分操作系統可以訪(fǎng)問(wèn)除0級以外的所有存儲段，應用程序只能訪(fǎng)問(wèn)自身的存儲段。
   b.不同任務(wù)間的保護,通過(guò)把每個(gè)任務(wù)放在不同的虛擬地址空間來(lái)實(shí)現隔離保護，虛擬地址到物理地址之間的映射由每個(gè)任務(wù)中的映射函數來(lái)決定，隨著(zhù)任務(wù)切換，映射函數也跟著(zhù)切換，這樣可以保證任務(wù)A映射到物理內存中的區域與任務(wù)B映射到內存中的區域是不同的，盡管有可能它們的虛擬地址空間相同，但它們最終在物理內存中的位置是不同的，從而起到了保護作用。