Hauptunterschied – Benutzermodus vs. Kernelmodus
Ein Computer arbeitet in zwei Modi, dem Benutzermodus und dem Kernelmodus. Wenn auf dem Computer Anwendungssoftware ausgeführt wird, befindet er sich im Benutzermodus. Nachdem die Anwendungssoftware Hardware angefordert hat, tritt der Computer in den Kernelmodus ein. Der Kernel ist der Kern des Computersystems. Anschließend wechselt der Computer häufig zwischen Benutzermodus und Kernelmodus. Die meisten kritischen Aufgaben des Betriebssystems werden im Kernelmodus ausgeführt. Der Hauptunterschied zwischen Benutzermodus und Kernelmodus besteht darin, dass der Benutzermodus der Modus ist, in dem die Anwendungen ausgeführt werden, und der Kernelmodus der privilegierte Modus ist, in den der Computer wechselt, wenn er auf Hardwareressourcen zugreift.
Was ist der Benutzermodus?
Wenn eine Computeranwendung läuft, befindet sie sich im Benutzermodus. Einige Beispiele sind Word-Anwendungen, PowerPoint, das Lesen einer PDF-Datei und das Surfen im Internet. Dies sind Anwendungsprogramme, sodass sich der Computer im Benutzermodus befindet. Wenn sich der Prozess im Benutzermodus befindet und Hardwareressourcen benötigt, wird diese Anforderung an den Kernel gesendet. Da in diesem Modus nur eingeschränkter Zugriff auf die Hardware besteht, wird er als weniger privilegierter Modus, Slave-Modus oder eingeschränkter Modus bezeichnet.
Abbildung 02: Betriebsarten
Im Benutzermodus erh alten Prozesse einen 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 das nur auf diesen bestimmten Prozess aus.
Was ist der Kernel-Modus?
Ein Kernel ist ein Softwareprogramm, das verwendet wird, um auf Hardwarekomponenten eines Computersystems zuzugreifen. 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 dieser Prozess Hardwareressourcen wie RAM, Drucker usw. benötigt, sollte dieser Prozess eine Anfrage an den Kernel senden. Diese Anforderungen werden über Systemaufrufe gesendet. Dann wechselt der Computer aus dem Benutzermodus in den Kernel-Modus. Wenn die Aufgabe abgeschlossen ist, wechselt der Modus vom Kernelmodus zurück in den Benutzermodus. Dieser Übergang wird als „Kontextwechsel“bezeichnet. Der Kernelmodus wird auch als Systemmodus oder privilegierter Modus bezeichnet. Es ist nicht möglich, alle Prozesse im Kernelmodus auszuführen, da bei einem Ausfall eines Prozesses möglicherweise das gesamte Betriebssystem ausfällt.
Abbildung 02: Kernel
Es gibt verschiedene Arten von Systemaufrufen. Prozesssteuerungssystemaufrufe erstellen Prozesse und beenden Prozesse. Das Dateiverw altungssystem ruft Dateien lesen, schreiben, erstellen, löschen, öffnen und schließen auf. Das Geräteverw altungssystem ruft Geräte anfordern und Geräte freigeben, Geräteattribute abrufen und festlegen. Es gibt auch Systemaufrufe zur Informationspflege. Sie können verwendet werden, um Systemdaten, Uhrzeit und Datum abzurufen. Von einem Prozess benötigte Ressourcen können von einem anderen Prozess geh alten werden. Daher sollten die Prozesse unter Verwendung von Kommunikationssystemaufrufen kommunizieren. Kommunikationssystemanrufe können Verbindungen aufbauen und löschen, Statusinformationen senden und empfangen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Benutzermodus und Kernelmodus?
Der Computer kann zwischen beiden Modi umsch alten
Was ist der Unterschied zwischen Benutzermodus und Kernelmodus?
Benutzermodus vs. Kernelmodus |
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| Benutzermodus ist ein eingeschränkter Modus, den die Anwendungsprogramme ausführen und starten. | Kernel Mode ist der privilegierte Modus, in den der Computer wechselt, wenn er auf Hardwareressourcen zugreift. |
| Modi | |
| Der Benutzermodus wird als Slave-Modus oder eingeschränkter Modus betrachtet. | Kernel-Modus ist der Systemmodus, Mastermodus oder der privilegierte Modus. |
| Adressraum | |
| Im Benutzermodus erhält ein Prozess seinen eigenen Adressraum. | Im Kernel-Modus erh alten Prozesse einen einzigen Adressraum. |
| Unterbrechungen | |
| Wenn im Benutzermodus ein Interrupt auftritt, schlägt nur ein Prozess fehl. | Wenn im Kernel-Modus ein Interrupt auftritt, kann das gesamte Betriebssystem ausfallen. |
| Einschränkungen | |
| Im Benutzermodus gibt es Beschränkungen für den Zugriff auf Kernel-Programme. Kann nicht direkt darauf zugreifen. | Im Kernel-Modus kann sowohl auf Benutzerprogramme als auch auf Kernel-Programme zugegriffen werden. |
Zusammenfassung – Benutzermodus 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 ist, in den der Computer wechselt, wenn er auf Hardwareressourcen zugreift. Der Computer sch altet zwischen diesen beiden Modi um. Häufige Kontextwechsel können die Geschwindigkeit verlangsamen, aber es ist nicht möglich, alle Prozesse im Kernelmodus auszuführen. Das ist, weil; Wenn ein Prozess fehlschlägt, kann das gesamte Betriebssystem fehlschlagen.
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