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实际上，不管是在实模式还是在保护模式下，CPU都会把一个分段的基地址放在一组隐藏的寄存器中，这组隐藏的寄存器，对程序员是不可见的，程序也是无法直接存取的，但却是实际存在的，这组隐藏的寄存器叫做描述符高速缓存寄存器（Descriptor Cache Registers），当段寄存器的值发生变化时，段的基地址、段的边界以及存取属性（存取权限）都会被重新加载到这个段寄存器对应的高速缓存中，为增强性能，CPU对随后的寻址均会直接从这个高速缓存中计算，而不会去描述符表中提取描述符.

前面我们提到过，CPU内部寄存器GDTR中存储着描述符表的起始地址，细心的读者可能会发现，《80386寄存器组成》一文中提到的GDTR寄存器有48bits，而且分成两部分，一部分是32bits，另一部分是16bits，这是怎么回事呢？实际上GDTR中不仅存着描述符表的起始地址，还存放着描述符表的长度，其中16bits的部分就是描述符表的长度，32bits的部分就是描述符表的起始地址，按照规范，描述符表中最多可以有8192（8K）个描述符，每个长度8个字节，所以最大长度为64K，16bits已经足够了，同理，段寄存器仍然保持16bits长度也是足够的。

不管是在实模式还是在保护模式下，CPU在实际寻址时都会使用这个高速缓存。所不同的是，在实模式下，在段寄存器的值发生变化时，仅仅把段寄存器的值×16（左移4位）放到高速缓存的的基地址位置，段界限和存取权限总是一个固定不变的值（按照Intel的说法，PC机加电后工作在实模式，高速缓存中将被置入缺省值，在实模式下，其中的段界限和存取权限将一直保持不变）；而在保护模式下，当段寄存器发生变化时，CPU要从描述符表中加载数据到高速缓存中，实际上，保护模式下CPU在从描述符表中向高速缓存中加载数据时要做大量的保护性检查，大致如下：

1. 段寄存器的值不能是0。根据规范，描述符表中的第一个描述符必须是空描述符，所以段寄存器值为0是不合法的。如果为0，产生异常中断13.
2. 段寄存器中的值是否大于或等于描述符表的长度（存在GDTR中），如果大于或等于描述符表的长度，产生异常中断13.
3. 如果段寄存器是CS，检查描述符表中的段类型是否为代码段，如果不是，产生异常中断13.
4. 如果段寄存器CS要求装入的段是代码段，检查描述符表该段是否存在，如果不存在产生异常中断11
5. 如果段寄存器CS通过了3、4的检查，还要检查IP是否超越了该段的边界，如果越界，产生异常中断13
6. 如果段寄存器CS通过了3、4、5的检查，则把相应的描述符装入高速缓存
7. 如果段寄存器不是CS，检查描述符表中的段类型为数据段，如果不是产生异常中断13
8. 如果段寄存器不是CS，该段为数据段，检查其是否存在，如果不存在产生异常中断13
9. 如果段寄存器不是CS，且通过了7、8检查，则把相应的描述符装入高速缓存

以上过程，不一定很完整，大概就是这样，从中大家应该可以看出所谓保护模式的保护方式，至少有一个感性认识。