80386简介（一）
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linux的早期版本，也是本课讲解的版本，是在80386上实现的，需要对该CPU先有个粗浅的了解。

重点是保护模式的几个概念。

注意：操作系统是管理硬件的程序，CPU的设计者与操作系统设计者的相互依赖是很强的。

80386是INTEL 1985年推出的CPU芯片，是80x86系列中第一个32位微处理器。

80386的内部和外部数据总线都是32位。

地址总线也是32位，可寻址高达4GB内存。

80386具有实模式、保护模式、虚86（V86）等三种工作方式。

系统加电时自动处于实模式，当操作系统初始化完成，操作系统可将其设为保护模式。

1实模式
实模式是为了兼容于8086。

只使用20位地址总线，可寻址
1M内存，物理地址=左移4位的段地址+偏移地址，等等，这些内容在“组成原理”中都过。

实模式寻址能力有限，而且不能为操作系统内核提供安全保护，比如它没有管态、目态。

没有为多道程序提供必要的支持，比如没有进程空间的隔离功能。

2保护模式
可以使用32位地址总线，可寻址高达4GB内存（含虚存）。

但当时的386电脑一般只配1-8M内存，虚存也很小，有些硬盘本身的容量就不够4G。

保护模式和实模式都使用内存段、中断，但二者有很多不同。

在实模式中内存被划分成段，每个段的大小为64KB，这样段地址可以用16位表示。

有几个段寄存器（CS、DS、SS和ES），物理地址=左移4位的段地址+偏移地址。

而在保护模式下，段是通过一系列被称之为"描述符表"的表所定义的。

段寄存器存储的是指向这些表的指针，段长也不再固定为64位，而是可变的。

用于定义内存段的表有两种：全局描述符表(GDT)和局部描述符表(LDT)。

“描述符”是一个32位的地址指针。

GDT是一个段描述符数组，其中包含所有应用程序都可以使用的基本描述符。

每一个操作系统只定义一个GDT。

LDT也是段描述符的一个数组。

与GDT不同，LDT是一个段，每一个正在运行的进程都有一个自己的LDT。

GDT和LDT有什么用？GDT指向所有进程都可以访问的公共空间，操作系统内核和其它全局共享的数据可以放在这个空间里。

LDT指向用户进程自已的空间，彼此不能访问，只有GDT 空间可以访问所有的LDT空间。

也就是说，位于GDT空间操作系统内核与位于各自LDT空间的进程是互通的，而LDT之间不互通，这样实现了进程空间的隔离。

GDT和LDT空间的安全怎么办？80386支持4级特权，0,1, 2,3，0级最高。

通常操作系统内核特权为0，操作系统服务特权为1，操作系统扩展特权为2，用户进程特权为3。

特权数可以含在段地址中，为段提供安全保护，具体细节不介绍。

保护模式下还有一个中断描述符表(IDT)，该表的作用等同于中断向量表，告诉处理器到那里可以找到中断处理程序入口。

总之，与8086相比，80386的保护模式不仅有更高的寻址能力，而且为多任务、安全的操作系统提供了支持。

3 V86模式
可以在最低特权3下同时模拟运行多个8086程序。

与linux 关系不大。