保護模式，是一種80286系列和之後的x86相容
cpu操作模式。保護模式有一些新的特色，設計用來增強
多工和系統穩定度，像是 記憶體保護，
分頁系統，以及硬體支援的 虛擬記憶體。大部分的現今 x86
作業系統
都在保護模式下執行，包含 linux、freebsd、以及
微軟windows 2.0 和之後版本。
保護模式與實模式相對應。在80286以前，cpu只有實時模式，位址匯流排有20位，而記憶體位址是16位，也就是最多能夠訪問2^20=1m的記憶體空間。在80286及以後，記憶體位址改為16位或32位，至少可以訪問到2^32=4g的記憶體空間。但為了保證後續的cpu能夠執行舊的cpu，只能保持向下相容。因此，8
0286及以後的cpu首先進入實模式，然後通過切換機制再進入到保護模式。
保護模式與實模式相比，主要是兩個差別：一是提供了段間的保護機制，防止程式間胡亂訪問位址帶來的問題，二是訪問的記憶體空間變大，見前面的描述。
在8086/8088時代，處理器只存在一種操作模式（operation mode），當時由於不存在其它操作模式，因此這種模式也沒有被命名。自從80286到80386開始，處理器增加了另外兩種操作模式——保護模式和
系統管理模式smm（system management mode），因此，8086/8088的模式被命名為實位址模式rm（real-address mode）。
保護模式是處理器的本機模式，在這種模式下，處理器支援所有的指令和所有的體系結構特性，提供最高的效能和相容性。對於所有的新型
應用程式和作業系統來說，建議都使用這種模式。為了保證pm的相容性，處理器允許在受保護的，多工的環境下執行rm程式。這個特性被稱做虛擬8086模式（virtual -8086 mode），儘管它並不是乙個真正的處理器模式。virtual-8086模式實際上是乙個pm的屬性，任何任務都可以使用它。
rm提供了intel 8086處理器的程式設計環境，另外有一些擴充套件（比如切換到pm或smm的能力）。當主機被power-up或reset後，處理器處於rm下。
smm是乙個對所有intel處理器都統一的標準體系結構特性。出現於intel386 sl晶元。這個模式為os實現平台指定的功能（比如
電源管理或系統安全）提供了一種透明的機制。當外部的smm interrupt pin（smi#）被啟用或者從apic（advanced programming interrupt controller）收到乙個smi，處理器將進入smm。在smm下，當儲存當前正在執行程式的整個上下文（context）時，處理器切換到乙個分離的位址空間。然後smm指定的**或許被透明的執行。當從smm返回時，處理器將回到被系統管理中斷之前的狀態。
由於機器在power-up或reset之後，處理器處於rm狀態，而對於intel 80386以及其後的晶元，只有使用pm才能發揮出最大的作用。所以我們就面臨著乙個從rm切換到pm的問題。
本文不討論smm，本節的重點集中於在booting階段如何從rm切換到pm，這裡不會過多的討論pm的細節，因為《intel architecture software developer』s manual volume 3: system programming》中有非常詳盡和準確的介紹。
全域性描述表（gdt global descriptor table）：在保護模式下，乙個重要的必不可少的
資料結構就是它。
為什麼要有gdt？我們首先考慮一下在實時模式下的程式設計模型：
在實時模式下，我們對乙個記憶體位址的訪問是通過segment:offset的方式來進行的，其中segment是乙個段的base address，乙個segment的最大長度是64 kb，這是16-bit系統所能表示的最大長度。
而offset則是相對於此segment base address的偏移量。base address+offset就是乙個記憶體絕對位址。由此，我們可以看出，乙個段具備兩個因素：base address和limit（段的最大長度），而對乙個記憶體位址的訪問，則是需要指出：使用哪個段？以及相對於這個段base address的offset，這個offset應該小於此段的limit。當然對於16-bit系統，limit不要指定，預設為最大長度64kb，而 16-bit的offset也永遠不可能大於此limit。我們在實際程式設計的時候，使用16-bit段暫存器cs（code segment），ds（data segment），ss（stack segment）來指定segment，cpu將段暫存器中的數值向左偏移4-bit，放到20-bit的位址線上就成為20-bit的base address。
到了保護模式，記憶體的管理模式分為兩種，段模式和頁模式，其中頁模式也是基於段模式的。也就是說，保護模式的記憶體管理模式事實上是：純段模式和段頁式。進一步說，段模式是必不可少的，而頁模式則是可選的——如果使用頁模式，則是段頁式；否則這是純段模式。
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