科技知识普及篇：1981年IBM推出第一台个人计算机--286电脑
Intel 80286
1982年，英特尔公司在8086的基础上，研制出了80286微处理器，该微处理器的最大主频为20MHz，内、外部数据传输均为16位，使用24位内存储器的寻址，内存寻址能力为16MB。80286可工作于两种方式，一种叫实模式（相当于与MS DOS兼容，具有8086与8088芯片的限制），另一种叫保护方式（增加了微处理器的功能）。在实模式下，微处理器可以访问的内存总量限制在1兆字节；而在保护方式之下，80286可直接访问16兆字节的内存。此外， 80286工作在保护方式之下，可以保护操作系统，使之不像实模式或8086等不受保护的微处理器那样在遇到异常应用时会使系统遭到停机。IBM公司将 80286微处理器用在先进技术微机即AT机中，引起了极大的轰动。
80286在以下四个方面比它的前辈有显著的改进：支持更大的内存。达到了当时前所未有的16MB；能够模拟内存空间。这使得微处理器可以使用外存储设备模拟的大量存储空间，这样就大大扩展了80286所能胜任的工作范围；能同时运行多个任务。多任务是通过多任务硬件机构使微处理器在各种任务间来回快速切换；处理速度。最早PC机的速度是4MHz，第一台基于80286的AT机运行速度为 6MHz至8MHz，一些制造商还自行提高速度，使80286达到了20MHz，这确实意味着性能上有了重大的进步。
80286的封装是一种被称为PGA的正方形包装。PGA是源于PLCC的便宜封装，它有一块内部和外部固体插脚，在这个封装中，80286集成了大约130000个晶体管。IBM PC/AT微机的总线保持了XT的三层总线结构，并增加了高低位字节总线驱动器转换逻辑和高位字节总线。与XT机一样，CPU也是焊接在主板上的。
那时的原装机仅指IBM PC机，而兼容机就是除了IBM PC以外的其它机器。在当时，生产CPU的公司除英特尔外，还有AMD及西门子公司等，而人们对自己电脑用的什么CPU也不关心，因为AMD等公司生产的 CPU几乎同英特尔的一样，直到486时代人们才关心起自己的CPU来。
8086～80286这个时代是个人电脑起步的时代，当时在国内使用甚至见到过PC机的人很少，它在人们心中是一个神秘的东西。到九十年代初，国内才开始普及计算机。
简单介绍保护模式和实模式的原理
实模式
最早的IBM PC只能寻址1MB的系统内存，包括早期的DOS版本也是基于此而设计的。DOS是单任务操作系统，一次只能运行一个程序，这种模式源于Intel 8088芯片，被称作为实模式。
80186及早期的处理器都是运行在实模式下，但是为了向下兼容这些旧的CPU，80286及以后的x86系列兼容处理器仍然是在开机启动时以实模式工作，甚至最新的x86处理器在一开始打开电源处于实模式下也能运行为以前处理器芯片写的程序。因此80286及以后的CPU首先进入实模式，然后通过切换机制再进入到保护模式。
实模式被特殊定义为20位地址内存可访问空间上，这就意味着它的容量是2的20次幂（1M）的可访问内存空间（物理内存和BIOS-ROM），软件可通过这些地址直接访问BIOS程序和外围硬件。实模式下处理器没有硬件级的内存保护概念和多道任务的工作模式。
保护模式
286处理器体系结构引入了地址保护模式的概念，处理器能够对内存及一些其他外围设备做硬件级的保护设置（保护设置实质上就是屏蔽一些地址的访问）。
保护模式(处理器的本机模式)是一种80286系列和之后的x86兼容CPU操作模式，最早在IBM AT电脑的80286芯片上出现，但其流行起来则归功于microsoft的WINDOW操作系统的流行。DOS单任务操作系统工作在实模式下，而微软Windows操作系统早期的版本（它本质上是运行在DOS上的图形用户界面应用程序，实际上本身并不是一个操作系统）也是运行在实模式下，而Windows3.0及以后的系统运行在保护模式下，其多道程序并发执行从而诞生保护模式。因此保护模式比实模式功能更加强大，特别适合现代多任务操作系统。
保护模式实质上是对进程的内存进行隔离，是一种内存管理技术。
在多任务操作系统里，每个程序都运行在自己的内存空间里，这样可以保护程序间不会有冲突。如果一个程序试图访问不属于它的内存地址，就会导致保护模式错误。
保护模式的优点有：
1.可以存取系统内存的任意地址，这里没有"1 MB"的限制。
2.支持多任务，操作系统可以同时执行不同的程序。
3.支持虚拟内存，可以允许操作系统利用硬盘来虚拟额外的内存。
4.存取内存的速度(32位）更快，存取I/O的速度更快。
intel 80386
80386的广泛应用，将PC从16位时代带入了32位时代
80386时代，CPU出现了三种工作方式：实模式，保护模式和虚拟8086模式(也称为386增强模式)。
只有在刚刚启动的时候是real-mode，等到操作系统运行起来以后就切换到protected-mode。
实模式只能访问地址在1M以下的内存称为常规内存，我们把地址在1M 以上的内存称为扩展内存。
在保护模式下，全部32条地址线有效，可寻址高达4G字节的物理地址空间;
出现了扩充的存储器分段管理机制和可选的存储器分页管理机制，不仅为存储器共享和保护提供了硬件支持，而且为实现虚拟存储器提供了硬件支持;
定义了4个特权级和完善的特权检查机制。在保护模式下，各进程的地址空间被分成了用户空间和系统空间两部分，而Windows使用了两种访问模式：内核模式与用户模式，用户程序在用户模式下运行，系统程序(服务、驱动)在内核模式下运行，既能实现资源共享又能保证代码和数据的安全和保密及任务的隔离;
支持虚拟8086方式，便于执行8086程序。
为了保证保护模式的兼容性，处理器允许在受保护的，多任务的环境下执行实模式程序，这就是虚拟8086模式。
虚拟8086模式只是保护模式的一种属性，但它并不是一个真正的处理器模式。在保护模式下CPU可以进入虚拟8086的工作模式，这是一种在保护模式下的实模式程序的运行环境，因此cpu可以在32位保护模式下执行纯16位程序。
支持多任务，可使用任务寄存器来管理任务的内存段实现任务切换。
虚拟86模式可以同时模拟多个8086处理器来加强多任务处理能力，能够快速地进行任务切换(switch)和保护任务环境(context)。Windows/386就是利用了这个特性，将每一个应用程序都运行在这个模式下，它允许多个MS-DOS程序以“虚拟8086”CPU模式并行运行，而不是总是挂起成为后台应用程;
CPU支持的内存寻址空间大小
8080、8085 ：8位芯片（数据线的个数），地址总线都是16条，寻址2^16=64K
8086、80186：16位芯片，地址总线是20位，寻址2^20=1M
80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，可寻址高达4GB内存
8086时候操作系统不存在权限控制，访问模式为实模式，直接访问物理地址
For example:
Dos--->实模式
windows---->保护模式
win下调用dos--->虚拟模式
