Een processor voert programma's uit in de gebruikersmodus of in de kernelmodus. En terwijl u uw pc gebruikt, schakelt uw processor regelmatig tussen de twee, afhankelijk van wat hij doet. Maar wat is de gebruikersmodus en de kernelmodus en wat is het verschil tussen de twee?
Laten we eens kijken wat deze modi zijn en waarom een CPU tussen deze modi moet schakelen.
Wat is "Gebruikersmodus" in Windows?
Wanneer u een programma opstart op Windows, wordt het gestart in de gebruikersmodus. Telkens wanneer een gebruikersmodusprogramma wil worden uitgevoerd, maakt Windows er een proces voor. Een proces is slechts een programma dat door een processor wordt uitgevoerd of dat volgens de planning door Windows moet worden uitgevoerd. En wanneer Windows een proces aanmaakt, creëert het ook een virtuele adresruimte voor dat proces.
EEN virtuele adresruimte is de verzameling logische (niet-fysieke) adressen die Windows aan een proces toewijst. Processen kunnen deze adressen gebruiken om gegevens op te slaan in het fysieke geheugen.
Bovendien zijn virtuele adresruimten geïsoleerd. De virtuele adresruimte van het ene proces interfereert dus niet met de adresruimte van een ander proces. En omdat programma's in de gebruikersmodus afzonderlijke adresruimten hebben, crasht een programma alleen en worden er geen andere programma's of het hele besturingssysteem mee uitgeschakeld.
Verwant: Tips om u te helpen de Windows 10 Blue Screen-fout te herstellen
Een andere manier om toepassingen in de gebruikersmodus te beschrijven, is door de term 'minder bevoorrecht' te gebruiken. Windows verhindert dat toepassingen in de gebruikersmodus rechtstreeks toegang krijgen tot kritieke systeembronnen, waardoor ze minder geprivilegieerd worden. Als een toepassing bijvoorbeeld toegang wil tot hardware, moet deze door de OS-kernel gaan met behulp van systeemaanroepen.
Simpel gezegd, applicatieprogramma's zoals videogames draaien in de gebruikersmodus. Ze zijn minder bevoorrecht, dus hebben ze geen onbeperkte toegang tot systeembronnen. Elke toepassing in de gebruikersmodus heeft zijn eigen adresruimte. Een toepassing kan de adresruimte van een andere toepassing niet wijzigen. Als een toepassing crasht, heeft dit dus geen invloed op andere programma's die op de computer worden uitgevoerd.
Verwant: Waarschuwingssignalen dat uw computer gaat crashen (en wat u moet doen)
Wat is "Kernelmodus" in Windows?
Voordat we de Kernel-modus bespreken, moeten we eerst weten wat een "kernel" is en hoe deze werkt met Windows.
De kernel is het brein van een besturingssysteem. Het is de kernsoftwarecomponent waarop alle andere componenten binnen het besturingssysteem vertrouwen. De kernel beheert computerhardware, plant welke processen op de computer worden uitgevoerd en wanneer, en handelt de interacties tussen de hardware en de toepassingssoftware af.
Kortom, de kernel is het meest bevoorrechte stukje code dat op het systeem draait. Dat komt omdat het de code is die rechtstreeks in wisselwerking staat met de hardware. Elk ander programma dat de hardwarebronnen wil gebruiken, moet toegang via de kernel aanvragen.
Wanneer een applicatieprogramma in de gebruikersmodus draait en toegang wil tot hardware zoals de webcam, moet het de kernel opvragen via een systeemaanroep. Om aan deze verzoeken te voldoen, schakelt de CPU, op het moment van uitvoering van het programma, over van de gebruikersmodus naar de kernelmodus.
Nadat de uitvoering van een proces is voltooid, schakelt de CPU terug naar de gebruikersmodus en begint het volgende geplande proces uit te voeren. Dit wordt "Contextomschakeling" genoemd.
Wat is het verschil tussen gebruikersmodus en kernelmodus?
Het belangrijkste verschil tussen de gebruikersmodus en de kernelmodus is het privilege dat elke modus biedt. In de gebruikersmodus hebben toepassingen minder rechten. Ze hebben geen directe toegang tot hardwarebronnen en kunnen ook niet schrijven naar de adresruimten van andere applicaties.
Verwant: Apparaatbeheer gebruiken om problemen met Windows 10 op te lossen
Code die in de kernelmodus wordt uitgevoerd, heeft verhoogde bevoegdheden. Het heeft niet alleen directe toegang tot computerhardware, maar alle programma's die in de kernelmodus worden uitgevoerd, inclusief het besturingssysteem, delen ook één adresruimte. Dus als een programma in Kernelmodus crasht, het kan het hele besturingssysteem ermee uitschakelen. Om ervoor te zorgen dat dergelijke crashes niet optreden, staat Windows alleen bepaalde processen toe in de kernelmodus.
Windows hanteert een gelaagde aanpak om gebruikersprogramma's te scheiden van systeembronnen
Windows gebruikt een gelaagd model om het bevoegdheidsniveau van processen te bepalen. Toepassingen die zich op de buitenste laag bevinden, zijn degenen met het leaseprivilege. De kern van deze lagen is de kern. Als gevolg hiervan heeft de kernel onbeperkte toegang tot OS-bronnen.
De gelaagde aanpak beschermt ook vitale OS-functionaliteit. Wanneer programma's in de bovenste laag willekeurig crashen, heeft dit geen invloed op het besturingssysteem. Aan de andere kant, wanneer de kernel crasht, gaat het hele besturingssysteem uit.
Waarom crasht Windows steeds? Hier zijn de meest voorkomende redenen voor Windows-crashes en verschillende tips om ze op te lossen.
Lees volgende
- ramen
- ramen
Fawad is een fulltime freelance schrijver. Hij houdt van technologie en eten. Als hij niet aan het eten is of over Windows schrijft, is hij ofwel aan het gamen of aan het dagdromen over reizen.
Abonneer op onze nieuwsbrief
Word lid van onze nieuwsbrief voor technische tips, recensies, gratis e-boeken en exclusieve deals!
Klik hier om je te abonneren
