Kakšna je razlika med načinom jedra in uporabniškim načinom v sistemu Windows?

Procesor izvaja programe v uporabniškem načinu ali v načinu jedra. In ko uporabljate računalnik, vaš procesor redno preklaplja med obema, odvisno od tega, kaj počne. Toda kaj je uporabniški način in način jedra in kakšna je razlika med obema?

Poglejmo, kaj so ti načini in zakaj mora CPU preklapljati med temi načini.

Kaj je "uporabniški način" v sistemu Windows?

Ko zaženete program v sistemu Windows, se zažene v uporabniškem načinu. Kadar koli se želi zagnati program v uporabniškem načinu, Windows zanj ustvari proces. Proces je samo program, ki ga izvaja procesor ali program, ki ga je Windows načrtoval za izvedbo. In vsakič, ko Windows ustvari proces, ustvari tudi virtualni naslovni prostor za ta proces.

A virtualni naslovni prostor je zbirka logičnih (nefizičnih) naslovov, ki jih Windows dodeli procesu. Procesi lahko te naslove uporabljajo za shranjevanje podatkov v fizični pomnilnik.

Poleg tega so navidezni naslovni prostori izolirani. Torej virtualni naslovni prostor enega procesa ne posega v naslovni prostor drugega procesa. In ker imajo programi v uporabniškem načinu ločene naslovne prostore, če se en program zruši, se zruši sam in z njim ne odstrani drugih programov ali celotnega operacijskega sistema.

Povezano: Nasveti, ki vam bodo pomagali odpraviti napako modrega zaslona v sistemu Windows 10

Drug način za opis aplikacij v uporabniškem načinu je uporaba izraza »manj privilegirani«. Windows aplikacijam v uporabniškem načinu omejuje neposreden dostop do ključnih sistemskih virov, s čimer so manj privilegirani. Na primer, če aplikacija želi dostop do strojne opreme, mora iti skozi jedro OS s pomočjo sistemskih klicev.

Preprosto povedano, aplikacijski programi, kot so video igre, delujejo v uporabniškem načinu. So manj privilegirani, zato nimajo neomejenega dostopa do sistemskih virov. Vsaka aplikacija v uporabniškem načinu ima svoj naslovni prostor. Aplikacija ne more spremeniti naslovnega prostora druge aplikacije. Posledično, če se ena aplikacija zruši, to ne vpliva na druge programe, ki se izvajajo v računalniku.

Povezano: Opozorilni znaki, da se bo vaš računalnik zrušil (in kaj storiti)

Kaj je "način jedra" v sistemu Windows?

Preden razpravljamo o načinu jedra, moramo najprej ugotoviti, kaj je "jedro" in kako deluje z operacijskim sistemom Windows.

Jedro so možgani operacijskega sistema. Je osrednja programska komponenta, na katero se zanašajo vse druge komponente znotraj OS. Jedro upravlja računalniško strojno opremo, načrtuje, kateri procesi se izvajajo v računalniku in kdaj, ter upravlja interakcije med strojno in aplikacijsko programsko opremo.

Skratka, jedro je najbolj privilegiran del kode, ki se izvaja v sistemu. To je zato, ker je koda, ki neposredno sodeluje s strojno opremo. Vsak drugi program, ki želi uporabiti sredstva strojne opreme, mora zahtevati dostop prek jedra.

Ko se aplikacijski program izvaja v uporabniškem načinu in želi dostop do strojne opreme, kot je spletna kamera, mora zahtevati jedro s sistemskim klicem. Za servisiranje teh zahtev CPE v času izvajanja programa preklopi iz uporabniškega načina v način jedra.

Ko je izvajanje postopka končano, se CPE preklopi nazaj v uporabniški način in začne izvajati naslednji načrtovani proces. To se imenuje "preklop konteksta".

Kakšna je razlika med uporabniškim načinom in načinom jedra?

Ključna razlika med uporabniškim načinom in načinom jedra je raven privilegijev, ki jih ponuja vsak način. V uporabniškem načinu imajo aplikacije manj privilegijev. Nimajo dostopa do neposrednega dostopa do virov strojne opreme in tudi ne morejo pisati v naslovne prostore drugih aplikacij.

Povezano: Kako uporabljati upravitelja naprav za odpravljanje težav v sistemu Windows 10

Koda, ki se izvaja v načinu jedra, ima povišane privilegije. Ne samo da ima neposreden dostop do računalniške strojne opreme, ampak vsi programi, ki se izvajajo v načinu jedra, vključno z OS, si delijo tudi en naslovni prostor. Torej, če je program v Način jedra se zruši, lahko s tem uniči celoten OS. Za zagotovitev, da do takšnih zrušitev ne pride, Windows dovoljuje samo izvajanje nekaterih procesov v načinu jedra.

Windows uporablja večplasten pristop za ločevanje uporabniških programov od sistemskih virov

Windows uporablja večplastni model za določanje ravni privilegijev procesov. Aplikacije, ki se nahajajo na najbolj zunanji plasti, so tiste s privilegijem zakupa. Jedro teh plasti je jedro. Posledično ima jedro neomejen dostop do virov OS.

Večplastni pristop ščiti tudi vitalno funkcionalnost OS. Ko se programi v zgornjem sloju naključno zrušijo, to ne vpliva na OS. Po drugi strani, ko se jedro zruši, celoten OS pade.

Zakaj se Windows zruši? 9 najpogostejših razlogov

Zakaj se Windows nenehno zruši? Tu so najpogostejši razlogi za zrušitve sistema Windows in nekaj nasvetov za njihovo odpravljanje.

Preberite Naprej

O avtorju