Mitä eroa on ydintilan ja käyttäjätilan välillä Windowsissa?

Prosessori suorittaa ohjelmia joko käyttäjätilassa tai ydintilassa. Ja kun käytät tietokonettasi, prosessori vaihtaa säännöllisesti näiden kahden välillä riippuen siitä, mitä se tekee. Mutta mikä on käyttäjätila ja ydintila, ja mitä eroa niillä on?

Katsotaanpa, mitä nämä tilat ovat ja miksi suorittimen on vaihdettava näiden tilojen välillä.

Mikä on "Käyttäjätila" Windowsissa?

Kun käynnistät ohjelman Windowsissa, se käynnistyy käyttäjätilassa. Aina kun käyttäjätilan ohjelma haluaa toimia, Windows luo sille prosessin. Prosessi on vain ohjelma, jota prosessori suorittaa tai jonka Windows on ajoittanut suoritettavaksi. Ja aina kun Windows luo prosessin, se luo myös virtuaalisen osoitetilan tälle prosessille.

A virtuaalinen osoiteavaruus on kokoelma loogisia (ei-fyysisiä) osoitteita, jotka Windows määrittää prosessille. Prosessit voivat käyttää näitä osoitteita tietojen tallentamiseen fyysiseen muistiin.

Lisäksi virtuaaliset osoiteavaruudet on eristetty. Joten yhden prosessin virtuaalinen osoiteavaruus ei häiritse toisen prosessin osoiteavaruutta. Ja koska käyttäjätilan ohjelmilla on erilliset osoiteavaruudet, jos yksi ohjelma kaatuu, se kaatuu yksin eikä poista muita ohjelmia tai koko käyttöjärjestelmää mukanaan.

Aiheeseen liittyvä: Vinkkejä, jotka auttavat sinua korjaamaan Windows 10 Blue Screen -virheen

Toinen tapa kuvata käyttäjätilan sovelluksia on käyttää termiä "vähemmän etuoikeutettu". Windows rajoittaa käyttäjätilan sovellusten pääsyä kriittisiin järjestelmäresursseihin suoraan, mikä tekee niistä vähemmän etuoikeutettuja. Jos sovellus esimerkiksi haluaa päästä käsiksi laitteistoon, sen on käytävä läpi käyttöjärjestelmän ydin käyttämällä järjestelmäkutsuja.

Yksinkertaisesti sanottuna sovellusohjelmat, kuten videopelit, toimivat käyttäjätilassa. He ovat vähemmän etuoikeutettuja, joten heillä ei ole rajoittamatonta pääsyä järjestelmäresursseihin. Jokaisella käyttäjätilan sovelluksella on oma osoiteavaruutensa. Sovellus ei voi muuttaa toisen sovelluksen osoiteavaruutta. Näin ollen, jos yksi sovellus kaatuu, se ei vaikuta muihin tietokoneessa käynnissä oleviin ohjelmiin.

Aiheeseen liittyvä: Varoitusmerkit, että tietokoneesi kaatuu (ja mitä tehdä)

Mikä on "ydintila" Windowsissa?

Ennen kuin keskustelemme ydintilasta, meidän on ensin selvitettävä, mikä "ydin" on ja miten se toimii Windowsin kanssa.

Ydin on käyttöjärjestelmän aivot. Se on ohjelmiston ydinkomponentti, johon kaikki muut käyttöjärjestelmän komponentit luottavat. Ydin hallitsee tietokonelaitteistoa, aikatauluttaa tietokoneessa suoritettavat prosessit ja milloin sekä käsittelee laitteiston ja sovellusohjelmiston välistä vuorovaikutusta.

Lyhyesti sanottuna ydin on etuoikeutetuin järjestelmässä käynnissä oleva koodi. Tämä johtuu siitä, että koodi on suoraan vuorovaikutuksessa laitteiston kanssa. Jokaisen muun ohjelman, joka haluaa käyttää laitteistoresursseja, on pyydettävä pääsyä ytimen kautta.

Kun sovellusohjelma on käynnissä käyttäjätilassa ja haluaa käyttää laitteistoa, kuten verkkokameraa, sen on pyydettävä ydintä järjestelmäkutsulla. Näiden pyyntöjen palvelemiseksi suoritin vaihtaa ohjelman suorittamisen aikana käyttäjätilasta ydintilaan.

Kun prosessi on suoritettu, CPU siirtyy takaisin käyttäjätilaan ja aloittaa seuraavan ajoitetun prosessin suorittamisen. Tätä kutsutaan "kontekstin vaihtamiseksi".

Mitä eroa on käyttäjätilan ja ydintilan välillä?

Tärkein ero käyttäjätilan ja ydintilan välillä on kunkin tilan tarjoamien etuoikeuksien taso. Käyttäjätilassa sovelluksilla on vähemmän oikeuksia. Heillä ei ole suoraa pääsyä laitteistoresursseihin, eivätkä he myöskään voi kirjoittaa muiden sovellusten osoiteavaruksiin.

Aiheeseen liittyvä: Laitehallinnan käyttäminen Windows 10:n vianmääritykseen

Ydintilassa toimivalla koodilla on korotetut oikeudet. Sillä ei ole vain suoraa pääsyä tietokonelaitteistoon, vaan kaikki ydintilassa toimivat ohjelmat, mukaan lukien käyttöjärjestelmä, jakavat yhden osoitetilan. Joten jos ohjelma tulee Ydintila kaatuu, se voi viedä koko käyttöjärjestelmän alas. Jotta tällaisia ​​kaatumisia ei tapahdu, Windows sallii vain joidenkin prosessien suorittamisen ydintilassa.

Windows käyttää kerroksellista lähestymistapaa käyttäjäohjelmien erottamiseen järjestelmäresursseista

Windows käyttää kerrosmallia määrittääkseen prosessien käyttöoikeustason. Sovellukset, jotka sijaitsevat uloimmalla tasolla, ovat niitä, joilla on vuokraoikeus. Näiden kerrosten ytimessä on ydin. Tämän seurauksena ytimellä on rajoittamaton pääsy käyttöjärjestelmän resursseihin.

Kerrostettu lähestymistapa suojaa myös käyttöjärjestelmän tärkeitä toimintoja. Kun ylemmän kerroksen ohjelmat kaatuvat satunnaisesti, se ei vaikuta käyttöjärjestelmään. Toisaalta, kun ydin kaatuu, koko käyttöjärjestelmä menee alas.

Miksi Windows kaatuu? 9 yleisintä syytä

Miksi Windows kaatuu jatkuvasti? Tässä on yleisimmät syyt Windowsin kaatumisille ja useita vinkkejä niiden korjaamiseen.

Lue Seuraava

Kirjailijasta