Definição – o que significa o modo protegido?
O modo protegido é um modo operacional da CPU compatível com Intel 80286. Ele permite que o software do sistema use recursos como memória virtual, paginação e multitarefa segura. Ele também foi projetado para aumentar o controle do sistema operacional sobre o software aplicativo.
Este termo também é conhecido como modo de endereço virtual protegido.
Definirtec explica o modo protegido
O modo protegido foi incorporado à arquitetura x86 da Intel no início de 1982. Em seguida, evoluiu para uma base básica para todas as outras arquiteturas Intel x86. As versões iniciais não permitiam voltar ao modo real ou habilitar o modo protegido. No entanto, foi fornecida uma opção para salvar os ponteiros da pilha, registros e máscara de interrupção na RAM por meio de um controlador de teclado. Posteriormente, com o advento do processador 386, o modo protegido pode ser habilitado facilmente, eliminando etapas complexas envolvidas na arquitetura 286, que não tinha nenhum mecanismo interno para sair do modo protegido. O modo protegido fornece vários recursos para aprimorar a estabilidade e a segurança do sistema . Esses recursos são:
- Níveis de privilégio: Existem quatro níveis de privilégio (também chamados de anéis), onde o anel 3 é o menos privilegiado e o anel 0 é o mais privilegiado. Esses anéis permitem que o software do sistema impeça as tarefas de acessar os dados. Geralmente, um aplicativo é executado no anel 3 enquanto o sistema operacional é executado no anel 0.
- Modo 8086 virtual: a Intel denomina modo protegido como modo virtual, que permite que um código previamente escrito para 8086 seja executado em novos sistemas (compatibilidade com versões anteriores) sem nenhuma modificação, fornecendo estabilidade e segurança ao sistema.
- Compatibilidade de aplicativos em modo real: o Windows 3.x, junto com seus sucessores, fornece uma compatibilidade binária com modo real para executar aplicativos Windows 2.x, também em modo protegido.
- Endereçamento de segmento: no modo protegido, a parte do segmento é substituída por um seletor de 16 bits. Os 13 bits superiores contêm o índice de uma entrada dentro da tabela do descritor. Esta entrada contém alguns sinalizadores, um valor limite para o tamanho do segmento e o endereço de linha real do segmento. Os dois bits mais baixos definem o privilégio da solicitação de 0 a 3. O último bit especifica se a operação é contra o GDT ou um LDT.
- Multitarefa: é a capacidade do sistema operacional de executar várias tarefas ao mesmo tempo. Ele só pode ser implementado se cada tarefa for agendada para execução em processadores diferentes. Ao alternar entre as tarefas, os processadores salvam as informações de contexto atuais em um segmento de estado da tarefa. Quando a tarefa original precisa ser reprogramada para execução, as informações salvas são usadas pelos processadores para definir seus registros internos para retomar a execução.
- Proteção: o modo de proteção protege contra bugs de software e ajuda o sistema operacional a realizar multitarefa confiável. As verificações são feitas antes do início do ciclo de memória e de qualquer ciclo de memória problemático ser encerrado, gerando uma exceção. A estabilidade de todas as ferramentas de desenvolvimento de software é garantida pelo bloqueio de referências ilegais de memória.
- Paginação: as páginas são seções da memória. O sistema operacional pode criar um endereço virtual diferente para cada tarefa, impedindo uma tarefa de manipular a memória de outra. As páginas também podem ser transferidas do armazenamento primário para o secundário, permitindo mais espaço para armazenamento.
- Suporte para depuração: Como parte do modo protegido, o 80386 fornece um conjunto de registros de depuração configuráveis. Você pode definir um ponto de interrupção especificando o endereço de memória desejado em um dos registros de depuração e o tipo de ciclo para acionar o ponto de interrupção. Quando o ponto de interrupção atinge, uma exceção é gerada e o depurador ganha o controle para exibir informações sobre o estado interno do processador.