Klíčový rozdíl – uživatelský režim a režim jádra
Počítač pracuje ve dvou režimech, kterými jsou uživatelský režim a režim jádra. Když na počítači běží aplikační software, je v uživatelském režimu. Po požadavku aplikačního softwaru na hardware přejde počítač do režimu jádra. Jádro je jádrem počítačového systému. Následně se počítač často přepíná mezi uživatelským režimem a režimem jádra. Většina kritických úloh operačního systému se provádí v režimu jádra. Klíčový rozdíl mezi uživatelským režimem a režimem jádra je v tom, že uživatelský režim je režim, ve kterém jsou spuštěny aplikace, a režim jádra je privilegovaný režim, do kterého počítač vstupuje při přístupu k hardwarovým prostředkům.
Co je uživatelský režim?
Když je spuštěna počítačová aplikace, je v uživatelském režimu. Některé příklady jsou aplikace Word, PowerPoint, čtení souboru PDF a procházení internetu. Jedná se o aplikační programy, takže počítač je v uživatelském režimu. Když je proces v uživatelském režimu a vyžaduje jakýkoli hardwarový prostředek, je tento požadavek odeslán do jádra. Protože je v tomto režimu omezený přístup k hardwaru, nazývá se méně privilegovaný režim, podřízený režim nebo omezený režim.
Obrázek 02: Provozní režimy
V uživatelském režimu získávají procesy svůj vlastní adresní prostor a nemají přístup k adresnímu prostoru, který patří jádru. Selhání jednoho procesu tedy neovlivní operační systém. Pokud dojde k přerušení, ovlivní to pouze tento konkrétní proces.
Co je režim jádra?
Jádro je softwarový program, který se používá pro přístup k hardwarovým komponentám počítačového systému. Kernel funguje jako middleware pro hardware a aplikační software/uživatelské programy. Režim jádra je obecně vyhrazen pro nízkoúrovňové důvěryhodné funkce operačního systému.
Když se proces provádí v uživatelském režimu a tento proces vyžaduje hardwarové zdroje, jako je RAM, tiskárna atd., měl by tento proces odeslat požadavek do jádra. Tyto požadavky jsou odesílány prostřednictvím systémových volání. Poté počítač přejde z uživatelského režimu do režimu jádra. Po dokončení úlohy se režim změní z režimu jádra zpět na uživatelský. Tento přechod je známý jako „přepínání kontextu“. Režim jádra se také nazývá systémový režim nebo privilegovaný režim. Není možné spustit všechny procesy v režimu jádra, protože pokud proces selže, může selhat celý operační systém.
Obrázek 02: Jádro
Existuje několik typů systémových volání. Systém řízení procesů volá procesy vytváření a ukončuje procesy. Volání systému správy souborů číst, zapisovat, vytvářet, mazat, otevírat a zavírat soubory. Systém správy zařízení volá zařízení požadavků a uvolňuje zařízení, získává a nastavuje atributy zařízení. Existují také volání systému údržby informací. Mohou být použity k získání systémových dat, času, data. Zdroj požadovaný jedním procesem může být držen jiným procesem. Proto by procesy měly komunikovat pomocí komunikačních systémových volání. Volání komunikačního systému mohou vytvářet a mazat spojení, odesílat a přijímat informace o stavu.
Jaké jsou podobnosti mezi uživatelským režimem a režimem jádra?
Počítač může přepínat mezi oběma režimy
Jaký je rozdíl mezi uživatelským režimem a režimem jádra?
Uživatelský režim vs. režim jádra |
|
| Uživatelský režim je omezený režim, který aplikační programy spouštějí a spouští. | Režim jádra je privilegovaný režim, do kterého počítač přejde při přístupu k hardwarovým prostředkům. |
| Režimy | |
| Uživatelský režim je považován za režim slave nebo omezený režim. | Režim jádra je systémový režim, hlavní režim nebo privilegovaný režim. |
| Adresní prostor | |
| V uživatelském režimu získá proces svůj vlastní adresní prostor. | V režimu jádra získávají procesy jeden adresní prostor. |
| Přerušení | |
| Pokud v uživatelském režimu dojde k přerušení, selže pouze jeden proces. | Pokud v režimu jádra dojde k přerušení, může selhat celý operační systém. |
| Omezení | |
| V uživatelském režimu existují omezení pro přístup k programům jádra. Nelze k nim přímo přistupovat. | V režimu jádra lze přistupovat k uživatelským programům i programům jádra. |
Shrnutí – Uživatelský režim vs. režim jádra
Počítač pracuje buď v uživatelském režimu, nebo v režimu jádra. Rozdíl mezi uživatelským režimem a režimem jádra je v tom, že uživatelský režim je omezený režim, ve kterém jsou spuštěny aplikace, a režim jádra je privilegovaný režim, do kterého počítač vstupuje při přístupu k hardwarovým prostředkům. Počítač přepíná mezi těmito dvěma režimy. Časté přepínání kontextu může zpomalit rychlost, ale není možné provádět všechny procesy v režimu jádra. To je Protože; pokud jeden proces selže, může selhat celý operační systém.
Stáhněte si PDF verzi uživatelského režimu vs režim jádra
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si prosím PDF verzi zde Rozdíl mezi uživatelským režimem a režimem jádra
