Multitarea en Microprocesadores: Funcionamiento y Estructuras Clave

Multitarea en Microprocesadores

1. Casos de Conmutación de Tareas

• La tarea actual ejecuta una instrucción JMP o CALL, la cual usa el TSS.
• El vector de interrupción o situaciones especiales indican a tareas en IDT.
• La tarea actual ejecuta la instrucción IRET cuando está activado NT=1 (NT permite el anidamiento de interrupciones).

2. Acciones para Pasar al Modo Protegido (R.P.)

• Los registros base del GDTR e IDTR deben indicar hacia GDT e IDT reales.
• El nivel de prioridad actual (CPL) tiene que ser igual a cero.
• Los registros de segmentación (excepto CS) siguen indicando hacia las mismas direcciones lineales que en el modo real (en modo real, la dirección lineal coincide con la dirección física).
• Después de la ejecución de la instrucción con LMSW (mov CR0, 1), se pone a uno la bandera PE (modo protegido).
• El microprocesador (MP) debe inmediatamente ejecutar la instrucción de paso JMPF para limpiar la cola de instrucciones del MP, la cual está configurada en modo real de direccionamiento.

3. Estructuras Utilizadas en Multitarea

• Segmento de Estado de Tarea (TSS)
• Descriptor del Segmento de Estado de la Tarea.
• Registro de Tarea.

4. Función del TSS y sus Campos

La función del TSS es conservar la información que necesita el MP para poder controlar la tarea. Sus campos son de dos tipos:

• El conjunto de datos dinámicos.
• El conjunto de datos estáticos.

5. Términos Utilizados en Sistemas Operativos con Multitarea

• La tarea que sustituye a la tarea actual se llama Tarea Entrante.
• La tarea actual, la cual es sustituida por la tarea entrante, se llama Tarea Saliente.

6. Controladores del MP en la Conmutación de Tareas

Para facilitar la simpleza de la conmutación, el MP cuenta con dos dispositivos de control de las tareas:

• Cuando se da la conmutación entre tareas, puede suceder una interrupción. El MP automáticamente no solo tiene que conectar al programa de interrupción, sino también realizar el retorno después de servir a la interrupción.
• Con cada conmutación entre tareas, el MP también puede conmutar hacia otra LDT o hacia otra página; la tarea puede encontrarse en diferente distribución de la memoria lógica – lineal y lineal física.

7. Campos del Segmento de Estado de la Tarea (TSS)

1. El conjunto de datos dinámicos: El cual el MP renueva durante cada conmutación de tareas. Este conjunto incluye campos para conservar:

• Registros comunes (EAX, EBX, ECX, EDX).
• Registros apuntadores y de índice (EIP, ESI, EDI, ESP, EBP).
• Registro de Banderas (EFLAGS).
• Selector del TSS de la tarea saliente.