📌 核心结论（TL;DR）：

1. 实模式（8086）：16位寄存器通过“段基址左移4位+偏移量”拼接出20位地址（最大寻址1MB）。

2. 保护模式（80386）：引入 GDT（全局描述符表）和段选择子。为了安全，加入了 Ring 0 ~ Ring 3 特权级。

3. 平坦模型：因为 32 位寄存器可以直接寻址 4GB，操作系统干脆把段基址全设为 0，只靠偏移量寻址，名义上还保留段机制，实则已经“废掉”了分段。

4. 分页机制：为了解决内存碎片问题，将内存划分为 4KB 的页，配合页表实现虚拟内存映射。CPU 中拿到的地址永远是虚拟地址。

一、 探索起源：8086 与实模式

早期的 8086 处理器是 16 位的，但地址总线是 20 位（能寻址 1MB 空间）。16 位寄存器怎么表示 20 位的地址呢？Intel 发明了“段基址 + 段内偏移”的模式：

• 物理地址 = 段基址 << 4 + 段内偏移
  这种方式被称为实模式。虽然解决了寻址问题，但存在严重的安全隐患——用户程序可以直接访问操作系统的物理内存，把系统搞崩溃。

二、 走向安全：保护模式与 GDT

到了 80286/80386 时代，引入了保护模式。

1. 全局描述符表（GDT）：操作系统在内存里维护了一个数组，记录了各个段的信息（包括基地址、界限、权限等）。

2. 段选择子：CPU 寄存器里不再存段基址了，而是存一个“索引”。通过索引去 GDT 查找真正的段描述符。

3. 特权级（Ring）：分为 Ring 0（内核态）到 Ring 3（用户态）。低权限程序想访问高权限内存，门儿都没有。

三、 走向平坦：分段机制的没落

到了 80386，寄存器和地址总线都变成了 32 位（可以直接寻址 4GB）。既然一个偏移量就能访问整个 4GB 空间，分段机制就显得多余了。
为了让老软件还能跑，Linux 采用了平坦模式（Flat Model）：把所有的段基址都设置为 0。所以，所有的虚拟地址从 0 开始算起。

四、 精细化管理：分页机制（Paging）

虽然有了分段，但内存分配很容易产生“外部碎片”（比如内存里总共有 30MB 空闲，但不连续，导致一个 30MB 的程序放不进去）。
于是引入了分页机制：

• 将物理内存切分为固定大小的页框（4KB）。

• 将程序的虚拟地址切分为同样大小的页。

• 通过页表，把连续的虚拟页映射到不连续的物理页框上。这下不仅没有了外部碎片，还顺带实现了“虚拟内存”（把不常用的页换到磁盘上，骗程序说内存无限大）。