Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Режимы работы компьютеров
Operating modes for computers
Режимы работы процессора (также называемые режимами процессора, состояниями процессора, уровнями привилегий процессора и другими названиями) — это режимы работы центрального процессора большинства компьютерных архитектур, которые накладывают ограничения на тип и область операций, выполняемых инструкциями, исполняемыми процессором. Например, такая конструкция позволяет операционной системе работать с более широкими привилегиями, чем приложению, путем запуска операционной системы и приложений в различных режимах. В идеале, только высокодоверенный код ядра должен выполняться в не ограниченном режиме; все остальное (включая некорпоративные части операционной системы) работает в ограниченном режиме и должно использовать системный вызов (через прерывание) для запроса к ядру выполнить от его имени любую операцию, которая может повредить или скомпрометировать систему, что делает невозможным для ненадежных программ изменять или повреждать другие программы (или саму вычислительную систему). Драйверы устройств разрабатываются как часть ядра из-за необходимости частого доступа к операциям ввода-вывода. Может быть реализовано несколько режимов, например, позволяющих гипервизору запускать несколько операционных систем под своим управлением, что является базовой конструкцией многих современных систем виртуальных машин.
CPU modes (also called processor modes, CPU states, CPU privilege levels and other names) are operating modes for the central processing unit of most computer architectures that place restrictions on the type and scope of operations that can be performed by instructions being executed by the CPU. For example, this design allows an operating system to run with more privileges than application software by running the operating systems and applications in different modes. Ideally, only highly trusted kernel code is allowed to execute in the unrestricted mode; everything else (including non supervisory portions of the operating system) runs in a restricted mode and must use a system call (via interrupt) to request the kernel perform on its behalf any operation that could damage or compromise the system, making it impossible for untrusted programs to alter or damage other programs (or the computing system itself). Device drivers are designed to be part of the kernel due to the need for frequent I/O access. Multiple modes can be implemented, e. g. allowing a hypervisor to run multiple operating system supervisors beneath it, which is the basic design of many virtual machine systems available today.
Архитектура
Несколько компьютерных систем, представленных в 1960-х годах, таких как IBM System/360, DEC PDP 6/PDP 10, серии GE 600/Honeywell 6000 и серии Burroughs B5000 и B6500, поддерживали два режима работы центрального процессора: режим, предоставляющий полные привилегии коду, выполняющемуся в этом режиме, и режим, ограничивающий прямой доступ к устройствам ввода/вывода и некоторым другим аппаратным средствам для кода, выполняющегося в этом режиме. Первый режим назывался режимом супервизора (System/360), исполнительным режимом (PDP 6/PDP 10), главным режимом (серия GE 600), режимом управления (серия B5000) и состоянием управления (серия B6500). Второй режим назывался проблемным состоянием (System/360), пользовательским режимом (PDP 6/PDP 10), рабочим режимом (серия GE 600) и нормальным состоянием (серия B6500); в серии B5000 существовало несколько режимов, не являющихся режимами управления.
Several computer systems introduced in the 1960s, such as the IBM System/360, DEC PDP 6/PDP 10, the GE 600/Honeywell 6000 series, and the Burroughs B5000 series and B6500 series, support two CPU modes; a mode that grants full privileges to code running in that mode, and a mode that prevents direct access to input/output devices and some other hardware facilities to code running in that mode. The first mode is referred to by names such as supervisor state (System/360), executive mode (PDP 6/PDP 10), master mode (GE 600 series), control mode (B5000 series), and control state (B6500 series). The second mode is referred to by names such as problem state (System/360), user mode (PDP 6/PDP 10), slave mode (GE 600 series), and normal state (B6500 series); there are multiple non control modes in the B5000 series.
RISC-V
RISC V имеет три основных режима процессора: пользовательский (U), режим супервизора (S) и машинный (M). Виртуализация поддерживается посредством независимой настройки CSR, а не отдельного четвертого режима.
RISC V has three main CPU modes: User Mode (U), Supervisor Mode (S), and Machine Mode (M). Virtualization is supported via an orthogonal CSR setting instead of a fourth mode.