Kluczowa różnica – tryb użytkownika a tryb jądra
Komputer działa w dwóch trybach: trybie użytkownika i trybie jądra. Gdy na komputerze uruchomione jest oprogramowanie aplikacji, znajduje się on w trybie użytkownika. Po żądaniu oprogramowania aplikacji o sprzęt komputer przechodzi w tryb jądra. Jądro jest rdzeniem systemu komputerowego. Następnie komputer często przełącza się między trybem użytkownika a trybem jądra. Większość krytycznych zadań systemu operacyjnego jest wykonywana w trybie jądra. Kluczowa różnica między trybem użytkownika a trybem jądra polega na tym, że tryb użytkownika to tryb, w którym działają aplikacje, a tryb jądra to uprzywilejowany tryb, do którego przechodzi komputer podczas uzyskiwania dostępu do zasobów sprzętowych.
Co to jest tryb użytkownika?
Gdy aplikacja komputerowa jest uruchomiona, jest w trybie użytkownika. Niektóre przykłady to aplikacja tekstowa, PowerPoint, czytanie pliku PDF i przeglądanie Internetu. Są to programy użytkowe, więc komputer jest w trybie użytkownika. Gdy proces jest w trybie użytkownika i wymaga dowolnego zasobu sprzętowego, to żądanie jest wysyłane do jądra. Ponieważ w tym trybie dostęp do sprzętu jest ograniczony, jest on znany jako tryb mniej uprzywilejowany, tryb podrzędny lub tryb ograniczony.
Rysunek 02: Tryby działania
W trybie użytkownika procesy uzyskują własną przestrzeń adresową i nie mogą uzyskać dostępu do przestrzeni adresowej, która należy do jądra. Tak więc awaria jednego procesu nie wpłynie na system operacyjny. Jeśli występuje przerwanie, wpływa tylko na ten konkretny proces.
Co to jest tryb jądra?
Jądro to program, który służy do uzyskiwania dostępu do komponentów sprzętowych systemu komputerowego. Kernel działa jako oprogramowanie pośredniczące dla sprzętu i oprogramowania aplikacji/programów użytkownika. Tryb jądra jest generalnie zarezerwowany dla niskopoziomowych zaufanych funkcji systemu operacyjnego.
Gdy proces jest wykonywany w trybie użytkownika i jeśli ten proces wymaga zasobów sprzętowych, takich jak pamięć RAM, drukarka itp., proces ten powinien wysłać żądanie do jądra. Żądania te są wysyłane za pośrednictwem wywołań systemowych. Następnie komputer przechodzi do trybu jądra z trybu użytkownika. Po zakończeniu zadania tryb powraca do trybu użytkownika z trybu jądra. To przejście jest znane jako „przełączanie kontekstu”. Tryb jądra jest również nazywany trybem systemowym lub trybem uprzywilejowanym. Nie jest możliwe uruchomienie wszystkich procesów w trybie jądra, ponieważ jeśli proces zawiedzie, cały system operacyjny może zawieść.
Rysunek 02: Jądro
Istnieje kilka typów wywołań systemowych. Wywołania systemowe kontroli procesów tworzą procesy i kończą procesy. Wywołania systemowe zarządzania plikami odczytują, zapisują, tworzą, usuwają, otwierają i zamykają pliki. Wywołania systemowe zarządzania urządzeniami żądają urządzeń i zwalniają urządzenia, pobierają i ustawiają atrybuty urządzeń. Istnieją również wywołania systemowe do obsługi informacji. Mogą być używane do pobierania danych systemowych, czasu, daty. Zasoby wymagane przez jeden proces mogą być przechowywane przez inny proces. Dlatego procesy powinny komunikować się za pomocą wywołań systemowych komunikacji. Połączenia systemu komunikacyjnego mogą tworzyć i usuwać połączenia, wysyłać i odbierać informacje o stanie.
Jakie są podobieństwa między trybem użytkownika a trybem jądra?
Komputer może przełączać się między obydwoma trybami
Jaka jest różnica między trybem użytkownika a trybem jądra?
Tryb użytkownika a tryb jądra |
|
| Tryb użytkownika to tryb ograniczony, który uruchamiają programy użytkowe. | Tryb jądra to tryb uprzywilejowany, w który wchodzi komputer podczas uzyskiwania dostępu do zasobów sprzętowych. |
| Tryby | |
| Tryb użytkownika jest uważany za tryb podrzędny lub tryb ograniczony. | Tryb jądra to tryb systemowy, tryb główny lub tryb uprzywilejowany. |
| Przestrzeń adresowa | |
| W trybie użytkownika proces otrzymuje własną przestrzeń adresową. | W trybie jądra procesy otrzymują pojedynczą przestrzeń adresową. |
| Przerwy | |
| W trybie użytkownika, jeśli wystąpi przerwanie, tylko jeden proces nie powiedzie się. | W trybie jądra, jeśli wystąpi przerwanie, cały system operacyjny może zawieść. |
| Ograniczenia | |
| W trybie użytkownika istnieją ograniczenia dostępu do programów jądra. Nie można uzyskać do nich bezpośredniego dostępu. | W trybie jądra można uzyskać dostęp zarówno do programów użytkownika, jak i programów jądra. |
Podsumowanie – tryb użytkownika a tryb jądra
Komputer działa w trybie użytkownika lub w trybie jądra. Różnica między trybem użytkownika a trybem jądra polega na tym, że tryb użytkownika to tryb ograniczony, w którym działają aplikacje, a tryb jądra to tryb uprzywilejowany, w który wchodzi komputer podczas uzyskiwania dostępu do zasobów sprzętowych. Komputer przełącza się między tymi dwoma trybami. Częste przełączanie kontekstu może spowolnić szybkość, ale nie jest możliwe wykonanie wszystkich procesów w trybie jądra. Tak jest ponieważ; jeśli jeden proces zawiedzie, cały system operacyjny może zawieść.
Pobierz wersję PDF trybu użytkownika a tryb jądra
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między trybem użytkownika a trybem jądra
