Я не знаю, возможно ли использовать обычную ОС, но это определенно возможно, если вы запустите свой процесс на симуляторе. Доступно много архитектурных симуляторов, некоторые примеры - SimpleScalar (написано на C) и Simics (написано на python). Эти симуляторы дают вам доступ ко всем архитектурным деталям, состояниям и т. Д. Вы можете попробовать это.