Differenza chiave: modalità utente e modalità kernel
Un computer funziona in due modalità che sono la modalità utente e la modalità kernel. Quando il computer esegue il software applicativo, è in modalità utente. Dopo la richiesta del software applicativo per l'hardware, il computer entra in modalità kernel. Il kernel è il cuore del sistema informatico. Successivamente, il computer passa frequentemente dalla modalità utente alla modalità kernel. La maggior parte delle attività critiche del sistema operativo vengono eseguite in modalità kernel. Il differenza fondamentale tra la modalità utente e la modalità kernel è che la modalità utente è la modalità in cui le applicazioni sono in esecuzione e la modalità kernel è la modalità privilegiata a cui accede il computer quando accede alle risorse hardware.
Cos'è la modalità utente?
Quando un'applicazione per computer è in esecuzione, è in modalità utente. Alcuni esempi sono l'applicazione Word, PowerPoint, la lettura di un file PDF e la navigazione in Internet. Questi sono programmi applicativi, quindi il computer è in modalità utente. Quando il processo è in modalità utente e richiede qualsiasi risorsa hardware, tale richiesta viene inviata al kernel. Poiché l'accesso all'hardware in questa modalità è limitato, è noto come modalità meno privilegiata, modalità slave o modalità con restrizioni.
Figura 02: modalità di funzionamento
In modalità utente, i processi ottengono il proprio spazio di indirizzi e non possono accedere allo spazio di indirizzi che appartiene al kernel. Quindi il fallimento di un processo non influirà sul sistema operativo. Se c'è un'interruzione, ha effetto solo su quel particolare processo.
Cos'è la modalità kernel?
Un kernel è un programma software utilizzato per accedere ai componenti hardware di un sistema informatico. Il kernel funziona come un software middleware per hardware e software applicativo/programmi utente. La modalità kernel è generalmente riservata alle funzioni attendibili di basso livello del sistema operativo.
Quando il processo è in esecuzione in modalità utente e se quel processo richiede risorse hardware come RAM, stampante ecc., quel processo dovrebbe inviare una richiesta al kernel. Queste richieste vengono inviate tramite chiamate di sistema. Quindi il computer entra in modalità kernel dalla modalità utente. Al termine dell'attività, la modalità torna alla modalità utente dalla modalità kernel. Questa transizione è nota come "cambio di contesto". La modalità kernel è anche chiamata modalità di sistema o modalità privilegiata. Non è possibile eseguire tutti i processi in modalità kernel perché se un processo fallisce l'intero sistema operativo potrebbe non funzionare.
Figura 02: kernel
Ci sono diversi tipi di chiamate di sistema. Le chiamate del sistema di controllo dei processi creano processi e terminano i processi. Le chiamate del sistema di gestione dei file leggono, scrivono, creano, eliminano, aprono e chiudino file. Le chiamate del sistema di gestione dei dispositivi richiedono dispositivi e rilasciano dispositivi, ottengono e impostano gli attributi del dispositivo. Ci sono anche chiamate di manutenzione del sistema informativo. Possono essere utilizzati per ottenere dati di sistema, ora, data. La risorsa richiesta da un processo potrebbe essere detenuta da un altro processo. Pertanto, i processi dovrebbero comunicare utilizzando le chiamate del sistema di comunicazione. Le chiamate del sistema di comunicazione possono creare ed eliminare connessioni, inviare e ricevere informazioni sullo stato.
Quali sono le somiglianze tra la modalità utente e la modalità kernel?
Il computer può passare da una modalità all' altra
Qual è la differenza tra la modalità utente e la modalità kernel?
Modalità utente e modalità kernel |
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| La modalità utente è una modalità con restrizioni, che i programmi applicativi stanno eseguendo e avviando. | La modalità kernel è la modalità privilegiata in cui il computer accede quando accede alle risorse hardware. |
| Modalità | |
| La modalità utente è considerata la modalità slave o la modalità con restrizioni. | La modalità kernel è la modalità di sistema, la modalità principale o la modalità privilegiata. |
| Spazio indirizzi | |
| Nella modalità Utente, un processo ottiene il proprio spazio di indirizzi. | In modalità kernel, i processi ottengono uno spazio di indirizzi singolo. |
| Interruzioni | |
| In modalità utente, se si verifica un'interruzione, solo un processo ha esito negativo. | In modalità kernel, se si verifica un'interruzione, l'intero sistema operativo potrebbe non funzionare. |
| Restrizioni | |
| In modalità utente, ci sono restrizioni per accedere ai programmi del kernel. Impossibile accedervi direttamente. | In modalità kernel, è possibile accedere sia ai programmi utente che ai programmi kernel. |
Riepilogo – Modalità utente e modalità kernel
Un computer funziona in modalità utente o in modalità kernel. La differenza tra la modalità utente e la modalità kernel è che la modalità utente è la modalità con restrizioni in cui le applicazioni sono in esecuzione e la modalità kernel è la modalità privilegiata in cui il computer accede alle risorse hardware. Il computer sta passando tra queste due modalità. Il frequente cambio di contesto può rallentare la velocità ma non è possibile eseguire tutti i processi in modalità kernel. Questo perchè; se un processo fallisce, l'intero sistema operativo potrebbe non funzionare.
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