Hva er forskjellen mellom kjernemodus og brukermodus i Windows?

En prosessor kjører programmer enten i brukermodus eller kjernemodus. Og mens du bruker PC-en, bytter prosessoren regelmessig mellom de to avhengig av hva den gjør. Men hva er brukermodus og kjernemodus, og hva er forskjellen mellom de to?

La oss se hva disse modusene er og hvorfor trenger en CPU å bytte mellom disse modusene.

Hva er "Brukermodus" i Windows?

Når du starter opp et program på Windows, starter det i brukermodus. Når et brukermodusprogram vil kjøre, oppretter Windows en prosess for det. En prosess er bare et program som en prosessor kjører eller et som Windows har planlagt å bli utført. Og hver gang Windows oppretter en prosess, oppretter den også et virtuelt adresseområde for den prosessen.

EN virtuelt adresseområde er samlingen av logiske (ikke-fysiske) adresser som Windows tildeler en prosess. Prosesser kan bruke disse adressene til å lagre data på fysisk minne.

I tillegg er virtuelle adresserom isolert. Så, en prosess virtuelle adresserom forstyrrer ikke en annen prosess adresserom. Og fordi brukermodusprogrammer har separate adresseområder, hvis ett program krasjer, krasjer det alene og tar ikke ned andre programmer eller hele operativsystemet med det.

I slekt: Tips for å hjelpe deg med å fikse Windows 10 Blue Screen-feilen

En annen måte å beskrive brukermodusapplikasjoner på er å bruke begrepet "mindre privilegert". Windows begrenser brukermodusapplikasjoner fra å få direkte tilgang til kritiske systemressurser, noe som gjør dem mindre privilegerte. For eksempel, hvis en applikasjon vil ha tilgang til maskinvare, må den gå gjennom OS-kjernen ved å bruke systemanrop.

Enkelt sagt, applikasjonsprogrammer som videospill kjører i brukermodus. De er mindre privilegerte, så de har ikke ubegrenset tilgang til systemressurser. Hver brukermodusapplikasjon har sin egen adresseplass. En applikasjon kan ikke endre en annen applikasjons adresseområde. Følgelig, hvis ett program krasjer, påvirker det ikke andre programmer som kjører på datamaskinen.

I slekt: Advarselstegn datamaskinen din kommer til å krasje (og hva du skal gjøre)

Hva er "Kernel Mode" i Windows?

Før vi diskuterer kjernemodus, må vi først hva en "kjerne" er, og hvordan den fungerer med Windows.

Kjernen er hjernen til et operativsystem. Det er kjerneprogramvarekomponenten som alle de andre komponentene inne i operativsystemet er avhengige av. Kjernen administrerer maskinvare, planlegger hvilke prosesser som kjører på datamaskinen og når, og håndterer interaksjoner mellom maskinvaren og applikasjonsprogramvaren.

Kort sagt, kjernen er den mest privilegerte kodebiten som kjører på systemet. Det er fordi det er koden som samhandler direkte med maskinvaren. Alle andre programmer som ønsker å bruke maskinvareressursene må be om tilgang gjennom kjernen.

Når et applikasjonsprogram kjører under brukermodus og ønsker tilgang til maskinvare som webkameraet, må det be om kjernen ved å bruke et systemkall. For å betjene disse forespørslene, bytter CPU, på tidspunktet for kjøring av programmet, fra brukermodus til kjernemodus.

Etter at utføringen av en prosess er fullført, bytter CPU tilbake til brukermodus og begynner å utføre neste planlagte prosess. Dette kalles "Context Switching".

Hva er forskjellen mellom brukermodus og kjernemodus?

Hovedforskjellen mellom brukermodus og kjernemodus er privilegienivået som hver modus tilbyr. I brukermodus har applikasjoner færre privilegier. De har ikke direkte tilgang til maskinvareressurser og kan heller ikke skrive til adresseområdene til andre applikasjoner.

I slekt: Slik bruker du Enhetsbehandling til å feilsøke Windows 10

Kode som kjører i kjernemodus har forhøyede rettigheter. Den har ikke bare direkte tilgang til maskinvare, men alle programmene som kjører i kjernemodus, inkludert OS, deler også ett adresseområde. Så hvis et program er inne Kjernemodus krasjer, kan den ta ned hele operativsystemet med seg. For å sikre at slike krasj ikke oppstår, tillater Windows bare noen prosesser å kjøre i kjernemodus.

Windows bruker en lagdelt tilnærming for å skille brukerprogrammer fra systemressurser

Windows bruker en lagdelt modell for å bestemme rettighetsnivået til prosesser. Applikasjoner som ligger på det ytterste laget er de med leierettighet. I kjernen av disse lagene er kjernen. Som en konsekvens har kjernen ubegrenset tilgang til OS-ressurser.

Den lagdelte tilnærmingen beskytter også viktig OS-funksjonalitet. Når programmer i det øvre laget krasjer tilfeldig, påvirker det ikke operativsystemet. På den annen side, når kjernen krasjer, går hele operativsystemet ned.

Hvorfor krasjer Windows? De 9 vanligste årsakene

Hvorfor krasjer Windows stadig? Her er de vanligste årsakene til Windows-krasj og flere tips for å fikse dem.

Les Neste

Om forfatteren