Chế độ thực là gì?

Chế độ thực là một sơ đồ địa chỉ bộ nhớ và trạng thái vận hành cho các bộ vi xử lý máy tính.Trong chế độ thực, bộ nhớ có thể được truy cập bởi chương trình mdash;thường là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) mdash;không được quản lý hoặc đệm theo bất kỳ cách nào bởi phần cứng, phần mềm hoặc dịch vụ đầu vào và đầu ra cơ bản (BIOS).Điều này có nghĩa là một chương trình có thể truy cập tất cả các địa chỉ bộ nhớ có thể tiếp cận, bất kể bộ nhớ đang được sử dụng để làm gì và phải quản lý tất cả các khía cạnh của việc đọc và ghi vào các vị trí bộ nhớ.Một số hạn chế đi kèm với việc sử dụng chế độ thực, bao gồm thực tế là lượng bộ nhớ có thể truy cập được giới hạn ở mức 1 megabyte, bởi vì bộ xử lý trong chế độ này cho phép các địa chỉ chỉ dài 20 bit.Từ góc độ thực tế, phần mềm máy tính không còn sử dụng chế độ thực, bởi vì nó được thay thế bằng chế độ địa chỉ an toàn hơn, có thể mở rộng, linh hoạt hơn được gọi là chế độ được bảo vệ.được kích hoạt và hầu hết các khía cạnh của chế độ thực sự giải quyết các vấn đề thường thấy trong các ứng dụng được viết bằng ngôn ngữ lắp ráp, bởi vì chúng có bản chất khá nguyên tử.Các chip bộ xử lý dựa trên kiến trúc 8086 ban đầu bắt đầu ở chế độ thực khi được cung cấp để có thể chạy các chương trình được viết cho phần cứng trước đó, mặc dù điều này thường yêu cầu phần mềm mô phỏng phải thành công.Chế độ được bảo vệ gần như hoàn toàn thay thế địa chỉ thực, tính đến năm 2011, đến mức có rất ít trình biên dịch có sẵn thậm chí có thể biên dịch một chương trình có thể sử dụng địa chỉ thực và thậm chí ít hệ điều hành chính có thể chạy nó.Chế độ về cơ bản là một chuỗi byte tuyến tính, tuyến tính có thể được truy cập tự do với một địa chỉ được tạo thành từ địa chỉ phân đoạn 16 bit và phần bù 4 bit trong phân đoạn, tạo ra địa chỉ 20 bit hoàn chỉnh khi kết hợp.Một chương trình có thể truy cập bất kỳ điểm nào trong bộ nhớ và đọc hoặc viết bất cứ điều gì, bất kể những gì ở vị trí.Điều này có nghĩa là, nếu không quản lý và kiến thức thích hợp, một chương trình sử dụng chế độ địa chỉ thực có thể dễ dàng ghi đè lên hệ điều hành và hệ thống BIOS, kích hoạt ngắt phần cứng vật lý hoặc vô tình gửi tín hiệu đến thiết bị ngoại vi.Điều này không chỉ có thể khiến một hệ thống đóng băng hoặc gặp sự cố mà còn có thể gây mất dữ liệu hoặc thiệt hại vật lý cho phần cứng.

Khi kiến trúc bộ xử lý nâng cao, chế độ được bảo vệ cuối cùng đã thay thế chế độ thực trong hầu hết các phần mềm.Theo thời gian, việc sử dụng chế độ địa chỉ thực trở nên không cần thiết, bởi vì nó không có khả năng truy cập hơn 1 megabyte của RAM và không thể sử dụng hơn 20 bit của xe buýt hệ thống, có nghĩa là nó chỉ có thể sử dụng một phần nhỏ tài nguyên có sẵn trên hầu hếtmáy tính.Địa chỉ thực cũng đặt ra một rủi ro bảo mật đáng kể.Một trong số ít các cách để viết một chương trình sử dụng chế độ địa chỉ thực là sử dụng ngôn ngữ lắp ráp và thực hiện chương trình theo hệ điều hành đĩa đặc biệt (DOS) không tự động chuyển sang chế độ được bảo vệ khi khởi động.