Diferença chave - Modo de usuário vs modo kernel
Um computador opera em dois modos: modo de usuário e modo kernel. Quando o computador está executando um software aplicativo, ele está no modo de usuário. Após a solicitação de hardware do software aplicativo, o computador entra no modo kernel. O kernel é o núcleo do sistema do computador. Posteriormente, o computador alterna freqüentemente entre o modo de usuário e o modo kernel. As tarefas mais críticas do sistema operacional são executadas no modo kernel. A principal diferença entre o modo de usuário e o modo de kernel é que o modo de usuário é o modo no qual os aplicativos são executados e o modo de kernel é o modo privilegiado no qual o computador entra ao acessar recursos de hardware.
CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é o modo de usuário
3. O que é o modo de kernel
4. Semelhanças entre o modo de usuário e o modo de kernel
5. Comparação lado a lado - Modo de usuário versus modo de kernel em formato tabular
6. Resumo
O que é o modo de usuário?
Quando um aplicativo de computador está em execução, ele está no modo de usuário. Alguns exemplos são aplicação de palavras, PowerPoint, leitura de um arquivo PDF e navegação na Internet. Estes são programas aplicativos, portanto o computador está no modo de usuário. Quando o processo está em modo de usuário e requer algum recurso de hardware, essa solicitação é enviada ao kernel. Como há um acesso limitado ao hardware neste modo, ele é conhecido como modo menos privilegiado, modo escravo ou modo restrito.
Figura 02: Modos de operação
No modo de usuário, os processos obtêm seu próprio espaço de endereço e não podem acessar o espaço de endereço que pertence ao kernel. Portanto, a falha de um processo não afetará o sistema operacional. Se houver uma interrupção, ela afetará apenas aquele processo específico.
O que é o modo kernel?
Um kernel é um programa de software usado para acessar os componentes de hardware de um sistema de computador. O Kernel funciona como um software de middleware para hardware e software de aplicativo / programas de usuário. O modo kernel é geralmente reservado para funções confiáveis de baixo nível do sistema operacional.
Quando o processo está sendo executado no modo de usuário e se esse processo requer recursos de hardware como RAM, impressora, etc., esse processo deve enviar uma solicitação ao kernel. Essas solicitações são enviadas por meio de chamadas de sistema. Em seguida, o computador entra no modo Kernel a partir do modo de usuário. Quando a tarefa é concluída, o modo muda de volta para o modo de usuário do modo kernel. Esta transição é conhecida como “troca de contexto”. O modo kernel também é chamado de modo de sistema ou modo privilegiado. Não é possível executar todos os processos no modo kernel porque, se um processo falhar, todo o sistema operacional poderá falhar.
Figura 02: Kernel
Existem vários tipos de chamadas de sistema. As chamadas do sistema de controle de processo criam e encerram processos. O sistema de gerenciamento de arquivos lê, grava, cria, exclui, abre e fecha arquivos. As chamadas do sistema de gerenciamento de dispositivos solicitam dispositivos e liberam dispositivos, obtêm e definem atributos de dispositivos. Também há chamadas para o sistema de manutenção de informações. Eles podem ser usados para obter dados, hora e data do sistema. O recurso exigido por um processo pode ser mantido por outro processo. Portanto, os processos devem se comunicar usando chamadas de sistema de comunicação. As chamadas do sistema de comunicação podem criar e excluir conexões, enviar e receber informações de status.
Quais são as semelhanças entre o modo de usuário e o modo de kernel?
O computador pode alternar entre os dois modos
Qual é a diferença entre o modo de usuário e o modo de kernel?
Artigo Diff meio antes da tabela
Modo de usuário vs modo de kernel |
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| O Modo do usuário é um modo restrito, no qual os programas aplicativos estão executando e inicializados. | O Modo Kernel é o modo privilegiado em que o computador entra ao acessar os recursos de hardware. |
| Modos | |
| O modo de usuário é considerado o modo escravo ou o modo restrito. | O modo kernel é o modo do sistema, modo mestre ou modo privilegiado. |
| Espaço de Endereço | |
| No modo de usuário, um processo obtém seu próprio espaço de endereço. | No modo Kernel, os processos obtêm espaço de endereço único. |
| Interrupções | |
| No modo de usuário, se ocorrer uma interrupção, apenas um processo falhará. | No Modo Kernel, se ocorrer uma interrupção, todo o sistema operacional pode falhar. |
| Restrições | |
| No modo de usuário, existem restrições para acessar programas do kernel. Não pode acessá-los diretamente. | No modo kernel, tanto os programas do usuário quanto os programas do kernel podem ser acessados. |
Resumo - Modo de usuário vs modo kernel
Um computador opera no modo de usuário ou no modo kernel. A diferença entre o modo de usuário e o modo de kernel é que o modo de usuário é o modo restrito no qual os aplicativos são executados e o modo de kernel é o modo privilegiado em que o computador entra ao acessar recursos de hardware. O computador está alternando entre esses dois modos. A troca frequente de contexto pode diminuir a velocidade, mas não é possível executar todos os processos no modo kernel. Isso é porque; se um processo falhar, todo o sistema operacional pode falhar.
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