Kāda ir atšķirība starp kodola režīmu un lietotāja režīmu sistēmā Windows?

Procesors izpilda programmas lietotāja režīmā vai kodola režīmā. Un, kad izmantojat datoru, procesors regulāri pārslēdzas starp diviem atkarībā no tā, ko tas dara. Bet kas ir lietotāja režīms un kodola režīms, un kāda ir atšķirība starp tiem?

Apskatīsim, kas ir šie režīmi un kāpēc CPU ir jāpārslēdzas starp šiem režīmiem.

Kas ir “Lietotāja režīms” operētājsistēmā Windows?

Palaižot programmu operētājsistēmā Windows, tā tiek palaista lietotāja režīmā. Ikreiz, kad lietotāja režīma programma vēlas darboties, sistēma Windows izveido tai procesu. Process ir tikai programma, kuru izpilda procesors, vai programma, kuru operētājsistēma Windows ir ieplānojusi izpildīt. Un ikreiz, kad Windows izveido procesu, tā šim procesam izveido arī virtuālo adrešu telpu.

A virtuālā adrešu telpa ir loģisku (nefizisku) adrešu kolekcija, ko sistēma Windows piešķir procesam. Procesi var izmantot šīs adreses, lai saglabātu datus fiziskajā atmiņā.

Turklāt virtuālās adrešu telpas ir izolētas. Tātad viena procesa virtuālā adrešu telpa netraucē cita procesa adrešu telpai. Un tā kā lietotāja režīma programmām ir atsevišķas adrešu telpas, ja viena programma avarē, tā avarē viena pati un neizņem citas programmas vai visu OS.

Saistīts: Padomi, kas palīdzēs novērst Windows 10 zilā ekrāna kļūdu

Vēl viens veids, kā aprakstīt lietotāja režīma lietojumprogrammas, ir lietot terminu “mazāk priviliģēts”. Windows ierobežo lietotāja režīma lietojumprogrammu tiešu piekļuvi kritiskajiem sistēmas resursiem, tādējādi padarot tās mazāk priviliģētas. Piemēram, ja lietojumprogramma vēlas piekļūt aparatūrai, tai ir jāiet cauri OS kodolam, izmantojot sistēmas izsaukumus.

Vienkārši sakot, lietojumprogrammas, piemēram, videospēles, darbojas lietotāja režīmā. Viņi ir mazāk priviliģēti, tāpēc viņiem nav neierobežotas piekļuves sistēmas resursiem. Katrai lietotāja režīma lietojumprogrammai ir sava adrešu telpa. Lietojumprogramma nevar mainīt citas lietojumprogrammas adrešu telpu. Līdz ar to, ja viena lietojumprogramma avarē, tas neietekmē citas datorā darbojošās programmas.

Saistīts: Brīdinājuma pazīmes, ka jūsu dators avarēs (un ko darīt)

Kas ir "kodola režīms" operētājsistēmā Windows?

Pirms mēs runājam par kodola režīmu, mums vispirms ir jānoskaidro, kas ir "kodolu" un kā tas darbojas sistēmā Windows.

Kodols ir operētājsistēmas smadzenes. Tas ir galvenais programmatūras komponents, uz kuru balstās visi pārējie OS komponenti. Kodols pārvalda datora aparatūru, ieplāno, kuri procesi un kad tiek palaisti datorā, un apstrādā mijiedarbību starp aparatūru un lietojumprogrammatūru.

Īsāk sakot, kodols ir vispriviliģētākā koda daļa, kas darbojas sistēmā. Tas ir tāpēc, ka tas ir kods, kas tieši mijiedarbojas ar aparatūru. Katrai citai programmai, kas vēlas izmantot aparatūras resursus, ir jāpieprasa piekļuve, izmantojot kodolu.

Ja lietojumprogramma darbojas lietotāja režīmā un vēlas piekļūt aparatūrai, piemēram, tīmekļa kamerai, tai ir jāpieprasa kodols, izmantojot sistēmas izsaukumu. Lai apkalpotu šos pieprasījumus, CPU programmas izpildes laikā pārslēdzas no lietotāja režīma uz kodola režīmu.

Kad procesa izpilde ir pabeigta, CPU pārslēdzas atpakaļ uz lietotāja režīmu un sāk izpildīt nākamo ieplānoto procesu. To sauc par konteksta maiņu.

Kāda ir atšķirība starp lietotāja režīmu un kodola režīmu?

Galvenā atšķirība starp lietotāja režīmu un kodola režīmu ir katra režīma piedāvāto privilēģiju līmenis. Lietotāja režīmā lietojumprogrammām ir mazāk privilēģiju. Viņiem nav tiešas piekļuves aparatūras resursiem, kā arī viņi nevar rakstīt citu lietojumprogrammu adrešu telpās.

Saistīts: Kā izmantot ierīču pārvaldnieku, lai novērstu Windows 10 problēmas

Kodam, kas darbojas kodola režīmā, ir paaugstinātas privilēģijas. Tam ir ne tikai tieša piekļuve datora aparatūrai, bet arī visām programmām, kas darbojas kodola režīmā, tostarp OS, ir viena adrešu telpa. Tātad, ja tiek ievadīta programma Kodola režīms avarē, tas var nojaukt visu OS. Lai nodrošinātu, ka šādas avārijas nenotiek, sistēma Windows ļauj tikai dažiem procesiem darboties kodola režīmā.

Sistēmā Windows ir slāņveida pieeja, lai atdalītu lietotāja programmas no sistēmas resursiem

Lai noteiktu procesu privilēģiju līmeni, Windows izmanto slāņu modeli. Lietojumprogrammas, kas atrodas visattālākajā slānī, ir tās, kurām ir nomas tiesības. Šo slāņu pamatā ir kodols. Tā rezultātā kodolam ir neierobežota piekļuve OS resursiem.

Slāņainā pieeja arī aizsargā svarīgu OS funkcionalitāti. Ja programmas augšējā slānī nejauši avarē, tas neietekmē OS. No otras puses, kad kodols avarē, visa OS pazūd.

Kāpēc Windows avarē? 9 visizplatītākie iemesli

Kāpēc Windows nepārtraukti avarē? Šeit ir visizplatītākie Windows avāriju iemesli un vairāki padomi to novēršanai.

Lasiet Tālāk

Par autoru