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Definição - O que significa 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. Também foi desenvolvido para aumentar o controle do SO sobre o software aplicativo.
Este termo também é conhecido como modo de endereço virtual protegido.
Techopedia 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 demais arquiteturas Intel x86. As versões iniciais não permitiram retornar ao modo real ou ativar o modo protegido. No entanto, uma opção foi fornecida para salvar os ponteiros da pilha, os registros e a máscara de interrupção na RAM através de um controlador de teclado. Posteriormente, com o advento do processador 386, o modo protegido pôde ser ativado facilmente, eliminando etapas complexas envolvidas na arquitetura 286, que não possuíam nenhum mecanismo interno para sair do modo protegido.
- Níveis de privilégio: Existem quatro níveis de privilégio (também chamados de anéis), em que 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 dados. Geralmente, um aplicativo é executado no anel 3 enquanto o sistema operacional é executado no anel 0.
- Modo virtual 8086: Intel denomina modo protegido como modo virtual, que permite que o código escrito anteriormente para o 8086 seja executado em novos sistemas (compatibilidade com versões anteriores) sem nenhuma modificação, proporcionando estabilidade e segurança ao sistema.
- Compatibilidade de aplicativos em modo real: o Windows 3.x, juntamente com seus sucessores, fornece uma compatibilidade binária com o modo real para executar aplicativos do Windows 2.x, também no 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 simultaneamente. Isso só pode ser implementado se cada tarefa estiver agendada para execução em diferentes processadores. Ao alternar entre tarefas, os processadores salvam as informações atuais do contexto em um segmento de estado da tarefa. Quando a tarefa original precisa ser reagendada para execução, as informações salvas são usadas pelos processadores para definir seus registros internos para continuar a execução.
- Proteção: O modo de proteção protege contra erros de software e ajuda o sistema operacional a executar multitarefas confiáveis. As verificações são feitas antes do início do ciclo da memória e do término de qualquer ciclo incorreto, gerando uma exceção. A estabilidade de todas as ferramentas de desenvolvimento de software é garantida pelo bloqueio de referências de memória ilegal.
- 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 à 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 registradores de depuração e o tipo de ciclo para acionar o ponto de interrupção. Quando o ponto de interrupção ocorre, uma exceção é gerada e o depurador ganha controle para exibir informações sobre o estado interno do processador.
