SO e Hardware

Il SO interagisce direttamente con l'hardware

Semplificando, l'hardware si può rappresentare come segue:

CPU

La CPU preleva le istruzioni dalla memoria (fetch), le decodifica (decode) e le esegue (execute). Una CPU "tradizionale" esegue queste tre operazioni in modo ciclico:

1. fetch
2. decode
3. execute

La CPU è dotata di registri.

• **generali (**general purpose registrers), che costituiscono il primo livello della gerarchia di memoria: essi contengono i dati e i risultati temporanei su cui la CPU lavora;
• di controllo (control registers), che controllano lo stato, e quindi il funzionamento della CPU stessa:
  • Program Counter (PC): l'indirizzo dell'istruzione da prelevare
  • Stack Pointer (SP): l'indirizzo della cima (top) dello stack in cui sono contenuti i frame (o record di attivazione) delle procedure
  • Program Status Word (PSW): un insieme di uno o più registri che è suddiviso in gruppi di bit con significati particolari:
    • Privileged Mode (PM): bit di modalità user/kernel
    • Condition Code (CC): codici di condizione impostati dall'ALU a seguito di particolari operazioni (confronti, aritmetica, ecc)
    • Interrupt Mask (IM) e Interrupt Code (IC): usati per gestire gli interrupt
    • Memory Protection Information (MPI): informazioni sulla porzione di memoria accessibile (come ad esempio i registri LBR e UBR)

Nota: alcuni autori considerano i registri PC e SP parte della SPW

Interrupt

Definizione: gli interrupt (interruzioni) costituiscono un meccanismo per segnalare alla CPU un evento o una condizione avvenuti nel sistema che devono essere trattati dal SO.

Gli obiettivi degli interrupt sono due:

• interrompere il normale ciclo di esecuzione della CPU, che di norma continuerebbe a eseguire le istruzioni del programma corrent
• richiedere l'intervento del SO, cioè avviare l'esecuzione di codice appartenente al SO.