nyckelskillnad – användarläge vs kärnläge
En dator fungerar i två lägen som är användarläge och kärnläge. När datorn kör programvara är den i användarläge. Efter begäran om programvara för hårdvara går datorn in i kärnläge. Kärnan är kärnan i datorsystemet. Därefter växlar datorn ofta mellan användarläge och kärnläge. De flesta kritiska uppgifterna i operativsystemet körs i kärnläget. Den viktigaste skillnaden mellan användarläge och kärnläge är att användarläge är det läge där applikationerna körs och kärnläge är det privilegierade läget som datorn går in i när den får åtkomst till hårdvaruresurser.
Vad är användarläge?
När en datorapplikation körs är den i användarläge. Några exempel är wordapplikation, PowerPoint, läsa en PDF-fil och surfa på internet. Dessa är applikationsprogram så att datorn är i användarläge. När processen är i användarläge och kräver någon hårdvaruresurs, skickas den begäran till kärnan. Eftersom det finns en begränsad åtkomst till hårdvara i detta läge kallas det mindre privilegierat läge, slavläge eller begränsat läge.
Figur 02: Driftsätt
I användarläge får processer sitt eget adressutrymme och kan inte komma åt adressutrymmet som hör till kärnan. Så fel i en process kommer inte att påverka operativsystemet. Om det blir ett avbrott påverkar det bara den specifika processen.
Vad är kärnläge?
En kärna är ett program som används för att komma åt hårdvarukomponenter i ett datorsystem. Kernel fungerar som en mellanprogramvara för hårdvara och applikationsprogramvara/användarprogram. Kärnläget är i allmänhet reserverat för tillförlitliga funktioner på låg nivå i operativsystemet.
När processen körs i användarläge och om den processen kräver hårdvaruresurser som RAM, skrivare etc, bör den processen skicka en begäran till kärnan. Dessa förfrågningar skickas via systemsamtal. Sedan går datorn in i kärnläge från användarläge. När uppgiften är klar ändras läget tillbaka till användarläge från kärnläge. Denna övergång är känd som "kontextväxling". Kärnläge kallas också som systemläge eller privilegierat läge. Det är inte möjligt att köra alla processer i kärnläget eftersom om en process misslyckas kan hela operativsystemet misslyckas.
Figur 02: Kärna
Det finns flera typer av systemsamtal. Processkontrollsystemanrop skapar processer och avslutar processer. Filhanteringssystem anropar läsa, skriva, skapa, ta bort, öppna och stänga filer. Enhetshanteringssystem anropar begär enheter och frigör enheter, hämta och ställ in enhetsattribut. Det finns också samtal om informationsunderhållssystem. De kan användas för att få systemdata, tid, datum. Resurs som krävs av en process kan innehas av en annan process. Därför bör processerna kommunicera med kommunikationssystemanrop. Kommunikationssystemsamtal kan skapa och ta bort anslutningar, skicka och ta emot statusinformation.
Vilka är likheterna mellan användarläge och kärnläge?
Datorn kan växla mellan båda lägena
Vad är skillnaden mellan användarläge och kärnläge?
Användarläge kontra kärnläge |
|
| Användarläge är ett begränsat läge som applikationsprogrammen kör och startar. | Kernel Mode är det privilegierade läget som datorn går in i när den kommer åt hårdvaruresurser. |
| Lägen | |
| Användarläge anses vara slavläget eller begränsat läge. | Kärnläge är systemläget, masterläget eller det privilegierade läget. |
| Adressutrymme | |
| I användarläge får en process sitt eget adressutrymme. | I kärnläge får processer ett enda adressutrymme. |
| Avbrott | |
| I användarläge, om ett avbrott inträffar, misslyckas bara en process. | I kärnläge, om ett avbrott inträffar, kan hela operativsystemet misslyckas. |
| Restrictions | |
| I användarläge finns det begränsningar för åtkomst till kärnprogram. Kan inte komma åt dem direkt. | I kärnläge kan både användarprogram och kärnprogram nås. |
Sammanfattning – Användarläge kontra kärnläge
En dator fungerar antingen i användarläge eller kärnläge. Skillnaden mellan användarläge och kärnläge är att användarläget är det begränsade läget där applikationerna körs och kärnläget är det privilegierade läget som datorn går in i när den får åtkomst till hårdvaruresurser. Datorn växlar mellan dessa två lägen. Frekvent kontextväxling kan sakta ner hastigheten men det är inte möjligt att köra alla processer i kärnläget. Det beror på att; om en process misslyckas kan hela operativsystemet misslyckas.
Ladda ned PDF-versionen av User Mode vs Kernel Mode
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan användarläge och kärnläge
