Idealmente, solo al altamente confiable código del núcleo se le permite ser ejecutado en modo no restringido; cualquier otra cosa (incluyendo las porciones del sistema operativo cuyas funciones no sean las de supervisión) es ejecutada en un modo restringido, y debe emplear las llamadas al sistema (o el mecanismo correspondiente) para solicitar al núcleo que lleve a cabo en su nombre cualquier operación que pueda dañar o poner en peligro al sistema, haciendo imposible que programas no confiables alteren o dañen a otros programas, o al sistema en sí.
Sin embargo, en la práctica, las llamadas al sistema pueden tomar tiempo y perjudicar al rendimiento del sistema,[1] por lo que no es extraño que algunos diseñadores del sistema permitan a algunos programas de tiempo crítico (especialmente a los controladores de dispositivo) ser ejecutados con los plenos privilegios del núcleo.
Se pueden implementar múltiples modos, permitiendo a un hipervisor ejecutar varios supervisores bajo él, diseño que sirve de base para muchos sistemas de máquinas virtuales disponibles a día de hoy.
Modos
El modo no restringido es llamado a menudo modo núcleo o modo kernel, pero es designado de muchas formas (modo maestro, modo supervisor, modo privilegiado, estado supervisor, etc.). Los modos restringidos suelen ser llamados modos usuario, y también reciben múltiples nombres (modo esclavo, estado problemático, etc.).[2]
En modo núcleo, la CPU puede realizar cualquier operación permitida por su arquitectura: cualquier instrucción puede ser ejecutada, cualquier operación de E/S iniciada, cualquier área de la memoria accedida, etcétera. En los otros modos, ciertas restricciones son impuestas por el hardware en las operaciones de la CPU. Por lo general, ciertas instrucciones no son permitidas (en especial aquellas que incluyen operaciones de E/S que puedan alterar el estado global de la máquina), algunas áreas de la memoria no pueden ser accedidas, etc. Las capacidades de la CPU en modo usuario son generalmente un subconjunto de aquellas disponibles en el modo núcleo, pero en algunos casos (tales como la emulación de arquitecturas no nativas), podrían ser significativamente diferentes de aquellas disponibles en el modo núcleo estándar.
Algunas arquitecturas de CPUs soportan múltiples modos usuario, a menudo con una jerarquía de privilegios. Se dice entonces que estas arquitecturas tienen seguridad basada en anillos, donde la jerarquía de privilegios se asemeja a un conjunto concéntrico de anillos, en cuyo centro está el modo núcleo. El hardware de Multics fue la primera implementación significativa de la seguridad en anillos, pero muchos otras plataformas hardware habían sido diseñadas de forma parecida, incluyendo el modo protegido del Intel 80286, y el IA-64 también, aunque es referido por un nombre diferente en esos casos.
La protección de modos puede extenderse a los recursos más allá del hardware de la propia CPU. Los registros hardware llevan la cuenta del modo de operación actual de la CPU, pero adicionalmente registros de memoria virtual, entradas a la tabla de páginas y otros datos pueden hacer lo propio con los identificadores de modos de otros recursos. Por ejemplo, una CPU puede estar en el anillo 0 como se indica en el registro de estado en la propia CPU, pero cada acceso a memoria debe además ser validado respecto a un número de anillo distinto para el segmento de memoria virtual apuntado por el acceso, y/o respecto al número de anillo para la página física objetivo (si la hay). Esto ha sido demostrado con el sistema portátil PSP.
NdT: En la versión en inglés, computer system, no operating system (sistema operativo).
NdT: Algunos de estos nombres son una traducción literal de los que se usan en inglés. Probablemente algunos no se usan en español.
Datos:Q18416744
Agosto 06, 2021
modos, operación, unidad, central, procesamiento, modos, procesador, modos, operación, unidades, centrales, procesamiento, algunas, arquitecturas, computadoras, mediante, establecen, ciertas, restricciones, sobre, tipo, ámbito, operaciones, pueden, llevar, cab. Los modos del procesador son los modos de operacion de las unidades centrales de procesamiento de algunas arquitecturas de computadoras mediante las que establecen ciertas restricciones sobre el tipo y ambito de las operaciones que pueden llevar a cabo ciertos procesos al ser ejecutados por las CPU A traves de este diseno el sistema operativo puede ser ejecutado con mayores privilegios que una de sus aplicaciones software Idealmente solo al altamente confiable codigo del nucleo se le permite ser ejecutado en modo no restringido cualquier otra cosa incluyendo las porciones del sistema operativo cuyas funciones no sean las de supervision es ejecutada en un modo restringido y debe emplear las llamadas al sistema o el mecanismo correspondiente para solicitar al nucleo que lleve a cabo en su nombre cualquier operacion que pueda danar o poner en peligro al sistema haciendo imposible que programas no confiables alteren o danen a otros programas o al sistema en si Sin embargo en la practica las llamadas al sistema pueden tomar tiempo y perjudicar al rendimiento del sistema 1 por lo que no es extrano que algunos disenadores del sistema permitan a algunos programas de tiempo critico especialmente a los controladores de dispositivo ser ejecutados con los plenos privilegios del nucleo Se pueden implementar multiples modos permitiendo a un hipervisor ejecutar varios supervisores bajo el diseno que sirve de base para muchos sistemas de maquinas virtuales disponibles a dia de hoy Modos EditarEl modo no restringido es llamado a menudo modo nucleo o modo kernel pero es designado de muchas formas modo maestro modo supervisor modo privilegiado estado supervisor etc Los modos restringidos suelen ser llamados modos usuario y tambien reciben multiples nombres modo esclavo estado problematico etc 2 En modo nucleo la CPU puede realizar cualquier operacion permitida por su arquitectura cualquier instruccion puede ser ejecutada cualquier operacion de E S iniciada cualquier area de la memoria accedida etcetera En los otros modos ciertas restricciones son impuestas por el hardware en las operaciones de la CPU Por lo general ciertas instrucciones no son permitidas en especial aquellas que incluyen operaciones de E S que puedan alterar el estado global de la maquina algunas areas de la memoria no pueden ser accedidas etc Las capacidades de la CPU en modo usuario son generalmente un subconjunto de aquellas disponibles en el modo nucleo pero en algunos casos tales como la emulacion de arquitecturas no nativas podrian ser significativamente diferentes de aquellas disponibles en el modo nucleo estandar Algunas arquitecturas de CPUs soportan multiples modos usuario a menudo con una jerarquia de privilegios Se dice entonces que estas arquitecturas tienen seguridad basada en anillos donde la jerarquia de privilegios se asemeja a un conjunto concentrico de anillos en cuyo centro esta el modo nucleo El hardware de Multics fue la primera implementacion significativa de la seguridad en anillos pero muchos otras plataformas hardware habian sido disenadas de forma parecida incluyendo el modo protegido del Intel 80286 y el IA 64 tambien aunque es referido por un nombre diferente en esos casos La proteccion de modos puede extenderse a los recursos mas alla del hardware de la propia CPU Los registros hardware llevan la cuenta del modo de operacion actual de la CPU pero adicionalmente registros de memoria virtual entradas a la tabla de paginas y otros datos pueden hacer lo propio con los identificadores de modos de otros recursos Por ejemplo una CPU puede estar en el anillo 0 como se indica en el registro de estado en la propia CPU pero cada acceso a memoria debe ademas ser validado respecto a un numero de anillo distinto para el segmento de memoria virtual apuntado por el acceso y o respecto al numero de anillo para la pagina fisica objetivo si la hay Esto ha sido demostrado con el sistema portatil PSP NdT En la version en ingles computer system no operating system sistema operativo NdT Algunos de estos nombres son una traduccion literal de los que se usan en ingles Probablemente algunos no se usan en espanol Datos Q18416744Obtenido de https es wikipedia org w index php title Modos de operacion de la unidad central de procesamiento amp oldid 118086488, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
