Unterschied zwischen Benutzermodus und Kernelmodus
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Schlüsseldifferenz - Benutzer Modus vs. Kernelmodus
Ein Computer arbeitet in zwei Modi, nämlich Benutzermodus und Kernelmodus. Wenn der Computer Anwendungssoftware ausführt, befindet er sich im Benutzermodus. Nach der Hardwareanforderung der Anwendungssoftware wechselt der Computer in den Kernelmodus. Der Kernel ist das Kernstück des Computersystems. Anschließend wechselt der Computer häufig zwischen Benutzermodus und Kernelmodus. Die wichtigsten Aufgaben des Betriebssystems werden im Kernelmodus ausgeführt. Das Hauptunterschied zwischen User Mode und Kernel Mode ist das Der Benutzermodus ist der Modus, in dem die Anwendungen ausgeführt werden, und der Kernelmodus ist der privilegierte Modus, in den der Computer beim Zugriff auf Hardwareressourcen wechselt.
INHALT
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist der Benutzermodus?
3. Was ist der Kernel-Modus?
4. Ähnlichkeiten zwischen Benutzermodus und Kernelmodus
5. Side-by-Side-Vergleich - Benutzermodus und Kernelmodus in Tabellenform
6. Zusammenfassung
Was ist der Benutzermodus??
Wenn eine Computeranwendung ausgeführt wird, befindet sie sich im Benutzermodus. Einige Beispiele sind Word-Anwendung, PowerPoint, Lesen einer PDF-Datei und Surfen im Internet. Dies sind Anwendungsprogramme, so dass sich der Computer im Benutzermodus befindet. Wenn sich der Prozess im Benutzermodus befindet und Hardware-Ressourcen erforderlich sind, wird diese Anforderung an den Kernel gesendet. Da in diesem Modus nur eingeschränkter Zugriff auf Hardware besteht, wird dies als bezeichnet weniger privilegierter Modus, Slave-Modus oder eingeschränkter Modus.
Abbildung 02: Betriebsarten
Im Benutzermodus erhalten Prozesse ihren eigenen Adressraum und können nicht auf den Adressraum zugreifen, der zum Kernel gehört. Der Ausfall eines Prozesses wirkt sich also nicht auf das Betriebssystem aus. Wenn es einen Interrupt gibt, wirkt sich dies nur auf diesen bestimmten Prozess aus.
Was ist der Kernel-Modus??
Ein Kernel ist ein Softwareprogramm, mit dem auf Hardwarekomponenten eines Computersystems zugegriffen wird. Kernel arbeitet als Middleware-Software für Hardware- und Anwendungssoftware / Benutzerprogramme. Der Kernel-Modus ist im Allgemeinen für vertrauenswürdige Funktionen des Betriebssystems auf niedriger Ebene reserviert.
Wenn der Prozess im Benutzermodus ausgeführt wird und Hardwareressourcen wie RAM, Drucker usw. erforderlich sind, sollte der Prozess eine Anforderung an den Kernel senden. Diese Anforderungen werden über Systemaufrufe gesendet. Dann wechselt der Computer vom Benutzermodus in den Kernel-Modus. Wenn die Aufgabe abgeschlossen ist, wechselt der Modus vom Kernelmodus in den Benutzermodus. Dieser Übergang ist bekannt alsKontextwechsel”. Kernel-Modus wird auch als bezeichnet Systemmodus oder privilegierter Modus. Es ist nicht möglich, alle Prozesse im Kernelmodus auszuführen, da das gesamte Betriebssystem möglicherweise ausfällt, wenn ein Prozess ausfällt.
Abbildung 02: Kernel
Es gibt verschiedene Arten von Systemaufrufen. Prozesssteuerungssystemaufrufe erstellen Prozesse und beenden Prozesse. Dateiverwaltungssystemaufrufe Lesen, Schreiben, Erstellen, Löschen, Öffnen und Schließen von Dateien. Das Geräteverwaltungssystem ruft Anforderungsgeräte an und gibt Geräte frei, holt und setzt Geräteattribute. Es gibt auch Aufrufe des Informationspflege-Systems. Sie können verwendet werden, um Systemdaten, Uhrzeit und Datum abzurufen. Die von einem Prozess benötigte Ressource kann von einem anderen Prozess gehalten werden. Daher sollten die Prozesse über Kommunikationssystemaufrufe kommunizieren. Kommunikationssystemaufrufe können Verbindungen erstellen und löschen sowie Statusinformationen senden und empfangen.
Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Benutzermodus und Kernelmodus?
- Der Computer kann zwischen beiden Modi wechseln.
Was ist der Unterschied zwischen Benutzermodus und Kernelmodus?
Benutzermodus vs Kernelmodus | |
| Der Benutzermodus ist ein eingeschränkter Modus, den die Anwendungsprogramme ausführen und starten. | Der Kernel-Modus ist der privilegierte Modus, in den der Computer beim Zugriff auf Hardwareressourcen wechselt. |
| Modi | |
| Der Benutzermodus wird als Slave-Modus oder eingeschränkter Modus betrachtet. | Der Kernelmodus ist der Systemmodus, der Master-Modus oder der privilegierte Modus. |
| Adressraum | |
| Im Benutzermodus erhält ein Prozess einen eigenen Adressraum. | Im Kernel-Modus erhalten Prozesse einen einzelnen Adressraum. |
| Unterbrechungen | |
| Im Benutzermodus schlägt nur ein Prozess fehl, wenn ein Interrupt auftritt. | Wenn im Kernel-Modus ein Interrupt auftritt, schlägt das gesamte Betriebssystem möglicherweise fehl. |
| Beschränkungen | |
| Im Benutzermodus gibt es Einschränkungen für den Zugriff auf Kernel-Programme. Kann nicht direkt auf sie zugreifen. | Im Kernelmodus kann sowohl auf Benutzerprogramme als auch auf Kernelprogramme zugegriffen werden. |
Zusammenfassung - Benutzer Modus vs. Kernelmodus
Ein Computer arbeitet entweder im Benutzermodus oder im Kernelmodus. Der Unterschied zwischen Benutzermodus und Kernelmodus besteht darin, dass der Benutzermodus der eingeschränkte Modus ist, in dem die Anwendungen ausgeführt werden, und der Kernelmodus der privilegierte Modus, in den der Computer beim Zugriff auf Hardwareressourcen wechselt. Der Computer wechselt zwischen diesen beiden Modi. Häufige Kontextwechsel können die Geschwindigkeit verlangsamen, es ist jedoch nicht möglich, alle Prozesse im Kernelmodus auszuführen. Das ist, weil; Wenn ein Prozess ausfällt, kann das gesamte Betriebssystem fehlschlagen.
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Referenz:
1.nabazan-microsoft "Benutzermodus und Kernelmodus". Microsoft Docs. Hier verfügbar
2. Pranitpkothari. YouTube, YouTube, 23. Februar 2015. Hier verfügbar
3. "Erläuterung - Systemaufrufe und Systemaufruftypen im Betriebssystem.", Last moment Learning, Youtube, 12. Juli 2017. Hier verfügbar
Bildhöflichkeit:
1. "CPU-Ring-Schema" Durch Benutzer: Cljk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
