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在回答这个问题之前，你可能会首先想：为什么操作系统需要保护自己呢？

操作系统其实就是一个大管家，负责给应用程序搭建舞台，好让程序们过好自己的一生，但偏偏有不听话的程序可能想抢操作系统的戏，显然这会影响所有其它正在程序，因此操作系统必须要有能力保护自己。

我们从历史的角度了解了x86最开始是没有任何保护机制的，应用程序竟然可以与操作系统平起平坐，操作系统能读写的内存区域应用程序也一样可以读写，操作系统可以控制的硬件应用程序一样不在话下。

应用程序和操作系统这么平等还何谈保护？其实从某种程度讲，保护自己就是限制别人，那么操作系统该怎样限制应用程序呢？

程序也是分三六九等的

答案和我们刚才讲解的机器指令的特权划分是一样的。我们规定操作系统所在的内存区域只有CPU处于内核态时才可以访问，如果位于用户态的程序试图访问内核所在的地址空间那么将立刻被操作系统kill掉。那么接下来的问题就是我们该怎样给一段内存添加上权限信息呢？显然我们需要一张“表”，这张表中记录一段内存区域并且记录下访问这块内存所需要的权限信息，类似这样：

我们在之前的文章中说过，x86是一个有着顽强生命力的物种，其它大部分类型的CPU在计算机不长的历史中逐渐消失了，而x86则历久弥新，也因此x86历史包袱十分沉重，即使是最新款的intel x86处理器也可以运行上世纪编写的古老程序，为做到向后兼容，intel x86程序必须既能运行在实模式下也能运行在保护模式下。因此x86处理器在加电会首先进入实模式然后切换到保护模式，现代操作系统都运行在保护模式下，正是利用了处理器的一系列特性操作系统才得以保护自己。我们看到的x86内存管理都是基于段式机制，Segmentation来管理内存的，实际上x86处理器在引入保护模式的同时也开始支持页式内存管理(paging)，因此现代x86处理器即支持段式内存管理也支持页式内存管理，只不过对于现代操作系统像Linux等实际上几乎不再使用处理器提供的段式内存管理机制而是基于页式内存管理机制。从这里我们也能看出来，内存管理机制其实是处理器这种硬件提供的，操作系统(软件)只不过这种机制的使用者而已。