Processorn kör program i användarläge eller kärnläge. När du använder din PC växlar processorn ofta mellan dessa två typer av lägen, beroende på vad den gör. Men vad är användarläge och kärnläge? Vad är skillnaden mellan dessa två lägen? Varför måste CPU:n växla mellan dessa lägen.
Vad är användarläge i Windows?
Användarläge i Windows
När du startar ett program på Windows startas det programmet i användarläge. Närhelst ett program i användarläge vill köra, skapar Windows en process för det. En process är bara ett program som en processor kör eller ett program som Windows har schemalagt att köra. Och närhelst Windows skapar en process, skapar den också ett virtuellt adressutrymme för den processen.
Virtuellt adressutrymme är den uppsättning logiska (icke-fysiska) adresser som Windows tilldelar en process. Processer kan använda dessa adresser för att lagra data i fysiskt minne.
Dessutom är det virtuella adressutrymmet isolerat. Därför stör en processs virtuella adressutrymme inte en annan processs adressutrymme. Och eftersom program i användarläge har separata adressutrymmen, om ett program kraschar, kommer det programmet att krascha ensamt och inte påverka andra program eller hela operativsystemet med dess effekter.
Ett annat sätt att beskriva User Mode-applikationer är att använda termen "mindre privilegierad". Windows begränsar användarlägesapplikationer från att direkt komma åt kritiska systemresurser, vilket gör dem mindre privilegierade. Till exempel, om ett program vill komma åt hårdvara, måste det gå igenom OS-kärnan med hjälp av systemanrop (en programmeringsstil där ett datorprogram begär en tjänst från operativsystemets kärna). Den exekveras).
Enkelt uttryckt körs applikationsprogram som videospel i användarläge. De har få privilegier, så de har inte obegränsad tillgång till systemresurser. Varje User Mode-applikation har sitt eget adressutrymme. Ett program kan inte ändra adressutrymmet för ett annat program. Därför, om ett program kraschar, påverkar det inte andra program som körs på datorn.
Vad är kärnläge i Windows?
Kärnläge i Windows
Innan vi diskuterar Kernel Mode måste vi först veta vad en "kärna" är och hur den fungerar med Windows.
Kärnan är hjärnan i ett operativsystem. Det är den centrala programvarukomponenten som alla andra komponenter i operativsystemet är beroende av. Kärnan hanterar datorhårdvara, schemalägger körningar på datorn och hanterar interaktioner mellan hårdvara och applikationsprogramvara.
Kort sagt, kärnan är den mest privilegierade koden som körs på systemet, eftersom det är koden som interagerar direkt med hårdvaran. Alla andra program som vill använda hårdvaruresurser måste begära åtkomst via kärnan.
När ett applikationsprogram körs i användarläge och vill komma åt hårdvara som en webbkamera, måste det begära kärnan med ett systemanrop. För att betjäna dessa förfrågningar kommer CPU:n, vid tidpunkten för programmets körning, att växla från användarläge till kärnläge.
När körningen är klar växlar CPU:n tillbaka till användarläge och börjar köra nästa schemalagda process. Detta kallas "Kontextväxling" .
Vad är skillnaden mellan användarläge och kärnläge?
Den största skillnaden mellan användarläge och kärnläge är nivån av privilegier som varje läge ger. I användarläge har applikationer färre behörigheter. De har inte direkt tillgång till hårdvaruresurser och kan inte skriva till adressutrymmet för andra applikationer.
Kod som körs i kärnläge har förhöjda privilegier. Den har inte bara direkt tillgång till datorns hårdvara, utan alla program som körs i kärnläge, inklusive operativsystemet, delar också ett adressutrymme. Så om ett program i Kernel Mode kraschar kan det få hela operativsystemet att krascha. För att säkerställa att sådana problem inte uppstår tillåter Windows endast att vissa processer körs i kärnläge.
Windows använder ett skiktat tillvägagångssätt för att separera användarprogram från systemresurser
Windows använder en skiktad modell för att bestämma privilegienivåerna för processer. Applikationerna som finns i det yttersta lagret är de applikationer som har hyresrättigheter. Kärnan i dessa lager är kärnan. Därför har kärnan obegränsad tillgång till operativsystemresurser.
Den skiktade metoden skyddar också kritiska operativsystemfunktioner. När program i det övre lagret kraschar slumpmässigt påverkar det inte operativsystemet. Å andra sidan, när kärnan kraschar påverkas hela operativsystemet.
Identitetsstöld kan få oförutsägbara konsekvenser för offren. Låt oss utforska 10 typer av information som tjuvar använder för att stjäla identiteter genom följande artikel!
TeamViewer är ett välbekant namn för många människor, särskilt de som använder datorer regelbundet och arbetar inom teknikområdet. Så vad är TeamViewer?
Om du behöver veta vilka drivrutiner som är installerade i ditt system, här är ett enkelt PowerShell-kommando för att få en lista över installerade drivrutiner i Windows.
Grönt är också ett tema som många fotografer och designers använder för att skapa tapetuppsättningar med huvudfärgtonen grön. Nedan finns en uppsättning gröna bakgrundsbilder för datorer och telefoner.
Denna metod för att söka och öppna filer sägs vara snabbare än att använda File Explorer.
Scareware är ett skadligt datorprogram utformat för att lura användare att tro att det är ett legitimt program och ber dig att spendera pengar på något som inte gör någonting.
cFosSpeed är programvara som ökar internetanslutningshastigheten, minskar överföringslatens och ökar anslutningsstyrkan upp till cirka 3 gånger. Speciellt för de som spelar onlinespel kommer cFosSpeed stöd så att du kan uppleva spelet utan nätverksproblem.
Windows-brandvägg med avancerad säkerhet är en brandvägg som körs på Windows Server 2012 och som är aktiverad som standard. Brandväggsinställningar i Windows Server 2012 hanteras i Windows-brandväggens Microsoft Management Console.
När användarna ändrar lösenordet för Vigor Draytek Modem och Routers inloggningsadminsida, begränsar användarna obehörig åtkomst för att ändra modemets lösenord, vilket säkrar viktig nätverksinformation.
Lyckligtvis kan användare av Windows-datorer som kör AMD Ryzen-processorer använda Ryzen Master för att enkelt överklocka RAM utan att röra BIOS.
