Koja je razlika između načina rada jezgre i korisničkog načina rada u sustavu Windows?

Procesor izvršava programe u korisničkom ili kernel modu. I dok koristite svoje računalo, vaš procesor se redovito prebacuje između njih, ovisno o tome što radi. Ali što je korisnički način i kernel način i koja je razlika između njih?

Pogledajmo koji su to načini rada i zašto se CPU mora prebacivati ​​između ovih načina.

Što je "Korisnički način" u sustavu Windows?

Kada pokrenete program u sustavu Windows, on se pokreće u korisničkom načinu rada. Kad god se program korisničkog načina rada želi pokrenuti, Windows za njega stvara proces. Proces je samo program koji procesor izvršava ili program za koji je Windows zakazao da se izvrši. I kad god Windows kreira proces, stvara i virtualni adresni prostor za taj proces.

A virtualni adresni prostor je zbirka logičkih (nefizičkih) adresa koje Windows dodjeljuje procesu. Procesi mogu koristiti ove adrese za pohranu podataka u fizičku memoriju.

Osim toga, izolirani su virtualni adresni prostori. Dakle, virtualni adresni prostor jednog procesa ne ometa adresni prostor drugog procesa. A budući da programi u korisničkom načinu imaju odvojene adresne prostore, ako se jedan program ruši, ruši se sam i ne uklanja druge programe ili cijeli OS s njim.

Povezano: Savjeti koji će vam pomoći da popravite pogrešku plavog zaslona u sustavu Windows 10

Drugi način opisivanja aplikacija u korisničkom načinu rada je korištenje izraza "manje privilegirani". Windows ograničava aplikacijama u korisničkom načinu izravnog pristupa kritičnim resursima sustava čime ih čini manje privilegiranima. Na primjer, ako aplikacija želi pristup hardveru, mora proći kroz jezgru OS-a korištenjem sistemskih poziva.

Pojednostavljeno, aplikacijski programi poput videoigara rade u korisničkom načinu rada. Oni su manje privilegirani, stoga nemaju neograničen pristup resursima sustava. Svaka aplikacija u korisničkom načinu ima svoj adresni prostor. Aplikacija ne može promijeniti adresni prostor druge aplikacije. Prema tome, ako se jedna aplikacija sruši, to ne utječe na druge programe koji se pokreću na računalu.

Povezano: Znakovi upozorenja da će se vaše računalo srušiti (i što učiniti)

Što je "Kernel Mode" u sustavu Windows?

Prije nego što raspravljamo o načinu rada s jezgrom, prvo moramo znati što je "kernel" i kako radi sa sustavom Windows.

Kernel je mozak operativnog sustava. To je temeljna softverska komponenta na koju se oslanjaju sve ostale komponente unutar OS-a. Kernel upravlja računalnim hardverom, raspoređuje koji se procesi izvode na računalu i kada, te upravlja interakcijama između hardvera i aplikacijskog softvera.

Ukratko, kernel je najprivilegiraniji dio koda koji se izvodi na sustavu. To je zato što je to kod koji izravno stupa u interakciju s hardverom. Svaki drugi program koji želi koristiti hardverske resurse mora zatražiti pristup preko kernela.

Kada se aplikacijski program izvodi u korisničkom načinu rada i želi pristup hardveru kao što je web kamera, mora zatražiti kernel korištenjem sistemskog poziva. Kako bi servisirao ove zahtjeve, CPU, u vrijeme izvođenja programa, prelazi iz korisničkog načina u način rada jezgre.

Nakon što je izvršenje procesa završeno, CPU se vraća u korisnički način rada i počinje izvršavati sljedeći planirani proces. To se zove "Promjena konteksta".

Koja je razlika između korisničkog i kernel načina rada?

Ključna razlika između korisničkog i kernel načina je razina privilegija koju svaki način nudi. U korisničkom načinu, aplikacije imaju manje privilegija. Oni nemaju izravan pristup hardverskim resursima i također ne mogu pisati u adresne prostore drugih aplikacija.

Povezano: Kako koristiti Upravitelj uređaja za rješavanje problema u sustavu Windows 10

Kod koji se izvodi u Kernel Modu ima povišene privilegije. Ne samo da ima izravan pristup hardveru računala, već svi programi koji se izvode u Kernel Modeu, uključujući OS, također dijele jedan adresni prostor. Dakle, ako je program u Kernel Mode se ruši, može srušiti cijeli OS. Kako bi osigurao da se takva rušenja ne bi dogodila, Windows dopušta pokretanje samo nekih procesa u Kernel Modu.

Windows usvaja slojeviti pristup za odvajanje korisničkih programa od resursa sustava

Windows koristi slojeviti model za određivanje razine privilegija procesa. Aplikacije koje se nalaze na najudaljenijem sloju su one s privilegijom zakupa. U jezgri ovih slojeva nalazi se jezgra. Kao posljedica toga, kernel ima neograničen pristup OS resursima.

Višeslojni pristup također štiti vitalnu funkcionalnost OS-a. Kada se programi u gornjem sloju nasumično ruše, to ne utječe na OS. S druge strane, kada se kernel sruši, cijeli OS pada.

Zašto se Windows ruši? 9 najčešćih razloga

Zašto se Windows stalno ruši? Evo najčešćih razloga za rušenje sustava Windows i nekoliko savjeta za njihovo popravljanje.

Pročitajte dalje

O autoru