Операционные системы, среды и оболочки. Макаренко С.И. - 19 стр.

многом это объясняется тем, что, несмотря на различия в деталях, средства
аппаратной поддержки ОС большинства компьютеров приобрели сегодня
много типовых черт, а именно эти средства в первую очередь влияют на
работу компонентов операционной системы. В ОС можно выделить
достаточно компактный слой машинно-зависимых компонентов ядра и
сделать остальные слои ОС общими для разных аппаратных платформ.
     Четкой границы между программной и аппаратной реализацией
функций ОС не существует — решение о том, какие функции ОС будут
выполняться программно, а какие аппаратно, принимается разработчиками
аппаратного и программного обеспечения компьютера.
     Современные аппаратные платформы имеют некоторый
типичный набор средств аппаратной поддержки ОС, в который входят
следующие компоненты:
        − средства поддержки привилегированного режима;
        − средства трансляции адресов;
        − средства переключения процессов;
        − система прерываний;
        − системный таймер;
        − средства защиты областей памяти.
      Средства поддержки привилегированного режима обычно основаны
на системном регистре процессора, часто называемом «словом состояния»
машины или процессора. Этот регистр содержит признаки, определяющие
режимы работы процессора, в том числе и признак текущего режима
привилегий. Смена режима привилегий выполняется за счет изменения слова
состояния машины в результате прерывания или выполнения
привилегированной команды. Число градаций привилегированности может
быть разным у разных типов процессоров, наиболее часто используются два
уровня (ядро-пользователь) или четыре (например, ядро- супервизор-
выполнение- пользователь у платформы что соответствует значениям 0-1-2-3
у регистра процессоров Intel x86/Pentium). В обязанности средств поддержки
привилегированного режима входит выполнение проверки допустимости
выполнения активной программой инструкций процессора при текущем
уровне привилегированности.
      Средства трансляции адресов выполняют операции преобразования
виртуальных адресов, которые содержатся в кодах процесса, в адреса
физической памяти. Таблицы, предназначенные при трансляции адресов,
обычно имеют большой объем, поэтому для их хранения используются
области оперативной памяти, а аппаратура процессора содержит только
указатели на эти области. Средства трансляции адресов используют данные
указатели для доступа к элементам таблиц и аппаратного выполнения
алгоритма преобразования адреса, что значительно ускоряет процедуру
трансляции по сравнению с ее чисто программной реализацией.

                                    19