保护模式下，段寄存器还有什么用处？

Question

对于任何进程来说，不都是4G的可用空间吗？
CS、DS、ES、FS寄存器的值有什么约束，是否一定要求相等，为什么？

Answer 1

ruihuahan(飞不起来的笨鸟)说的不对！至少是不全面。虽然在保护模式下，采用了页表的寻址方式，但是这只是一部分！
保护模式下的虚拟地址（逻辑地址）到物理地址的转换需要两次，第一次是从逻辑地址到线性地址。这一点与8086一样，需要从段寄存器中内容和32位编译量；从线性地址到物理地址才是需要页表，转换成虚拟地址。第一次是为了兼容，第二次才是为了实现虚拟存储。这就是IntelCPU的两级存储。有一些CPU只用到了“段”，有一些CPU只用到了“页”。如果没有第二步的转换，线性地址就是物理地址，那么与8086的寻址也就一样了。
只不过CS等段寄存器（还是16位）中保存的不是段基址，而是段选择子！根据这16位的段选择子可以从一个段描述符表中找到一个段描述符64位，根据描述符就可以查到段基址。那你说这么麻烦干吗？除了可以寻找到段基址32位以外，描述符还有20位的段界限（可以限制你的访问范围），还有12为属性。根据属性的不同，你的代码就不能随便访问（读、写、执行）不该访问的内存区域。另外，描述符的DPL域，也说明的代码段和数据段的特权级别。必须在一定的条件下（如DPL>=MAX(CPL,RPL)）才可以访问。这些描述符种类繁多，我就不一一给你说了。这就是所谓的保护！

Answer 2

有了这些限制（特权级别的检查以及属性的匹配），就不能像以前一样可以直接访问任何内存了。
虽然每个进程都是4G，但是你不能随便访问别的进程，比如说一些操作系统的内核进程，运行在Ring0级，而一般的应用程序运行在Ring3，你就不能访问了，也不会破坏操作系统了。当然一些系统调用可以通过各种“门”（调用门、中断门等）来进行。还有，即使是特权级都是Ring3级的进程，你也不能随便访问别的进程，防止破坏别人的数据。

Answer 3

我倒是觉得，真正的保护在第一步从从逻辑地址到线性地址，而不是ruihuahan(飞不起来的笨鸟)所说的页寻址。采用分页管理的目的和优点在于提高存储效率，实现远大于物理内存的内存，使得编程不必在意内存的大小。