Belangrijk verschil - Gebruikersmodus versus kernelmodus
Een computer werkt in twee modi, namelijk de gebruikersmodus en de kernelmodus. Wanneer op de computer toepassingssoftware wordt uitgevoerd, bevindt deze zich in de gebruikersmodus. Nadat de applicatiesoftware om hardware heeft gevraagd, gaat de computer naar de kernelmodus. De kernel is de kern van het computersysteem. Vervolgens schakelt de computer regelmatig tussen gebruikersmodus en kernelmodus. De meest kritieke taken van het besturingssysteem worden uitgevoerd in de kernelmodus. Het belangrijkste verschil tussen de gebruikersmodus en de kernelmodus is dat de gebruikersmodus de modus is waarin de toepassingen worden uitgevoerd en de kernelmodus de bevoorrechte modus is waar de computer naar toe gaat bij toegang tot hardwarebronnen.
Wat is gebruikersmodus?
Wanneer een computertoepassing actief is, bevindt deze zich in de gebruikersmodus. Enkele voorbeelden zijn woordtoepassing, PowerPoint, het lezen van een pdf-bestand en surfen op internet. Dit zijn applicatieprogramma's, dus de computer staat in de gebruikersmodus. Wanneer het proces zich in de gebruikersmodus bevindt en een hardwarebron vereist, wordt dat verzoek naar de kernel verzonden. Aangezien er een beperkte toegang tot hardware is in deze modus, staat het bekend als minder bevoorrechte modus, slave-modus of beperkte modus.
Figuur 02: Werkingsmodi
In de gebruikersmodus krijgen processen hun eigen adresruimte en hebben ze geen toegang tot de adresruimte die bij de kernel hoort. Het falen van één proces heeft dus geen invloed op het besturingssysteem. Als er een interrupt is, heeft dit alleen invloed op dat specifieke proces.
Wat is de kernelmodus?
Een kernel is een softwareprogramma dat wordt gebruikt om toegang te krijgen tot hardwarecomponenten van een computersysteem. Kernel werkt als middleware-software voor hardware en applicatiesoftware/gebruikersprogramma's. De kernelmodus is over het algemeen gereserveerd voor vertrouwde functies van het besturingssysteem op laag niveau.
Wanneer het proces wordt uitgevoerd in de gebruikersmodus en als dat proces hardwarebronnen vereist zoals RAM, printer enz., zou dat proces een verzoek naar de kernel moeten sturen. Deze verzoeken worden verzonden via systeemaanroepen. Vervolgens gaat de computer vanuit de gebruikersmodus naar de kernelmodus. Wanneer de taak is voltooid, verandert de modus terug naar de gebruikersmodus vanuit de kernelmodus. Deze overgang staat bekend als "contextomschakeling". Kernelmodus wordt ook wel systeemmodus of bevoorrechte modus genoemd. Het is niet mogelijk om alle processen in de kernelmodus uit te voeren, want als een proces fa alt, kan het hele besturingssysteem falen.
Figuur 02: Kernel
Er zijn verschillende soorten systeemoproepen. Aanroepen van procesbesturingssystemen creëren processen en beëindigen processen. Bestandsbeheersysteem roept bestanden op voor lezen, schrijven, maken, verwijderen, openen en sluiten. Apparaatbeheersysteem roept apparaten op en geeft apparaten vrij, verkrijg en stel apparaatkenmerken in. Er zijn ook systeemoproepen voor informatieonderhoud. Ze kunnen worden gebruikt om systeemgegevens, tijd en datum te krijgen. Middelen die nodig zijn voor het ene proces kunnen in het bezit zijn van een ander proces. Daarom moeten de processen communiceren met behulp van communicatiesysteemaanroepen. Communicatiesysteemoproepen kunnen verbindingen maken en verwijderen, statusinformatie verzenden en ontvangen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen gebruikersmodus en kernelmodus?
De computer kan tussen beide modi schakelen
Wat is het verschil tussen gebruikersmodus en kernelmodus?
Gebruikersmodus versus kernelmodus |
|
| Gebruikersmodus is een beperkte modus, die de toepassingsprogramma's uitvoeren en starten. | Kernel-modus is de bevoorrechte modus die de computer binnengaat bij toegang tot hardwarebronnen. |
| Modi | |
| Gebruikersmodus wordt beschouwd als de slave-modus of de beperkte modus. | Kernelmodus is de systeemmodus, mastermodus of de bevoorrechte modus. |
| Adresruimte | |
| In de gebruikersmodus krijgt een proces zijn eigen adresruimte. | In de kernelmodus krijgen processen één adresruimte. |
| Onderbrekingen | |
| In de gebruikersmodus, als er een onderbreking optreedt, mislukt slechts één proces. | In de kernelmodus kan het hele besturingssysteem falen als er een interrupt optreedt. |
| Beperkingen | |
| In de gebruikersmodus zijn er beperkingen voor toegang tot kernelprogramma's. Kan ze niet rechtstreeks openen. | In de kernelmodus zijn zowel gebruikersprogramma's als kernelprogramma's toegankelijk. |
Samenvatting – Gebruikersmodus versus kernelmodus
Een computer werkt in de gebruikersmodus of in de kernelmodus. Het verschil tussen de gebruikersmodus en de kernelmodus is dat de gebruikersmodus de beperkte modus is waarin de toepassingen worden uitgevoerd en de kernelmodus de bevoorrechte modus is die de computer binnengaat bij toegang tot hardwarebronnen. De computer schakelt tussen deze twee modi. Frequent wisselen van context kan de snelheid vertragen, maar het is niet mogelijk om alle processen in de kernelmodus uit te voeren. Dat is omdat; als één proces fa alt, kan het hele besturingssysteem mislukken.
Download de PDF-versie van de gebruikersmodus versus de kernelmodus
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen gebruikersmodus en kernelmodus
