Skillnad mellan användarläge och kärnläge

Huvudskillnad - Användare Läge vs Kärneläge
 

En dator fungerar i två lägen som är användarmod och kärnläge. När datorn kör programvaran är den i användarläge. Efter ansökan om programvara för hårdvara, går datorn in i kärnläget. Kärnan är kärnan i datorsystemet. Därefter växlar datorn ofta mellan användarläge och kärnläge. De flesta kritiska uppgifterna i operativsystemet exekveras i kärnläget. De nyckelskillnad mellan användarläge och kärnläge är det användarläge är det läge där programmen körs och kärnläge är det privilegierade läget som datorn kommer in när man får tillgång till maskinvaruinläggningar.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är användarläge
3. Vad är kärneläge
4. Likheter mellan användarläge och kärnläge
5. Jämförelse vid sida vid sida - Användarläge vs Kärneläge i tabellform
6. Sammanfattning

Vad är användarläge?

När en datorprogram körs är den i användarläge. Några exempel är ordprogram, PowerPoint, läsning av en PDF-fil och surfning på internet. Dessa är applikationsprogram så att datorn är i användarläge. När processen är i användarläge och kräver någon maskinvaruresurs skickas den här begäran till kärnan. Eftersom det finns en begränsad tillgång till hårdvara i det här läget är det känt som mindre privilegierat läge, slavläge eller begränsat läge.

Figur 02: Funktionssätt

I användarläget får processerna sitt eget adressutrymme och kan inte komma åt adressutrymmet som hör till kärnan. Så misslyckandet av en process påverkar inte operativsystemet. Om det finns ett avbrott påverkar det bara den speciella processen.

Vad är kärneläge?

En kärna är ett program som används för att få tillgång till hårdvarukomponenter i ett datorsystem. Kärnan fungerar som en middleware-programvara för hårdvara och applikationsprogram / användarprogram. Kärnläget är i allmänhet reserverat för operativsystem med låg nivå på betrodda sätt.

När processen körs i användarläge och om den processen kräver hårdvaruprodukter som RAM, skrivare etc, ska den processen skicka en begäran till kärnan. Dessa förfrågningar skickas via systemsamtal. Därefter går datorn in i Kernel Mode från användarläge. När uppgiften är klar ändras läget tillbaka till användarläge från kärnläget. Denna övergång kallas "kontextomkoppling”. Kärneläget kallas också som systemläge eller privilegierat läge. Det är inte möjligt att köra alla processer i kärnläge, eftersom om en process misslyckas kan hela operativsystemet misslyckas.

Figur 02: Kärnan

Det finns flera typer av systemsamtal. Process kontrollsystem samtal skapa processer och avslutar processer. Filhanteringssystem samtal läser, skriver, skapar, tar bort, öppnar och stänger filer. Enhetshanteringssystem samtalar förfrågan enheter och släpp enheter, få och ställa in enhet attribut. Det finns också informationsunderhållssystem samtal. De kan användas för att få systemdata, tid, datum. Resurs som krävs av en process kan innehas av en annan process. Därför bör processerna kommunicera med hjälp av kommunikationssystem samtal. Kommunikationssystem samtal kan skapa och ta bort anslutningar, skicka och ta emot statusinformation.

Vad är likheterna mellan användarläge och kärnläge?

• Datorn kan växla mellan båda lägena.

Vad är skillnaden mellan användarläge och kärnläge?

Användarläge vs Kärneläge
Användarläge är ett begränsat läge, som applikationsprogrammen kör och startar.	Kärneläge är det privilegierade läget, som datorn kommer in när man får tillgång till maskinvaruresurser.
lägen
Användarläge betraktas som slavläge eller begränsat läge.	Kärnläge är systemläget, huvudläget eller det privilegierade läget.
Adressutrymme
I användarläget får en process ett eget adressutrymme.	I kärnläget får processer ett adressrum.
avbrott
I användarläge, om ett avbrott inträffar, misslyckas bara en process.	I Kärnläge, om ett avbrott inträffar, kan hela operativsystemet misslyckas.
begränsningar
I användarläge finns det begränsningar för åtkomst till kärnprogram. Kan inte komma åt dem direkt.	I kärnläge kan både användarprogram och kärnprogram öppnas.

Sammanfattning - Användare Läge vs Kärneläge

En dator fungerar antingen i användarläge eller i kärnläge. Skillnaden mellan användarläge och kärnläge är att användarläge är det begränsade läget där programmen körs och kärnläge är det privilegierade läget som datorn kommer in när man får tillgång till maskinvaruresurser. Datorn växlar mellan dessa två lägen. Frekvent kontextbyte kan sakta ner hastigheten men det går inte att utföra alla processer i kärnläget. Det beror på att; Om en process misslyckas kan hela operativsystemet misslyckas.

Ladda ner PDF-versionen av användarläge mot kärnläge

Du kan hämta PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citationsnotat. Var god ladda ner PDF-version här Skillnaden mellan användarläge och kärnläge

Referens:

1.nabazan-Microsoft. "Användarläge och kärnläge." Microsoft Docs. Tillgänglig här 
2.pranitpkothari. YouTube, YouTube, 23 februari 2015. Tillgänglig här  
3. "Förklaring - Systemanrop och Systemanropstyper i operativsystemet.", Senaste ögonblicket Lärande, Youtube, 12 juli 2017. Tillgänglig här  

Image Courtesy:

1. "CPU-ringschema" med användaren: Cljk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia