Hệ điều hành Windows có cả hai chế độ Kernel và User, nhưng không phải ai cũng biết sự khác biệt giữa cả hai. Trên thực tế, hầu hết người dùng không biết những chế độ này tồn tại, nhưng họ đã sử dụng chúng trước đây. Bây giờ, nếu bạn là một trong số nhiều người, hãy tiếp tục đọc để có được một số kiến thức cần thiết.
Tổng quan về chế độ Người dùng và Kernel
Máy tính của bạn chạy hệ điều hành Windows có hai chế độ khác nhau và chúng là Chế độ người dùng và Chế độ hạt nhân . Bộ vi xử lý trong máy tính có thể tự động chuyển đổi giữa một trong hai chế độ, tùy thuộc vào loại mã đang chạy. Các ứng dụng và chương trình được thiết kế để chạy ở chế độ Người dùng, trong khi các thành phần được liên kết với hệ điều hành cốt lõi sẽ chạy ở chế độ Nhân thay thế. Hầu hết các trình điều khiển sẽ chạy ở chế độ Kernel, nhưng cũng có những trình điều khiển chạy ở chế độ Người dùng.
Chế độ hạt nhân và Chế độ người dùng trong hệ điều hành Windows
Tìm hiểu các khía cạnh quan trọng của chế độ Người dùng và Kernel nên có trong chương trình làm việc đối với bất kỳ người dùng máy tính cao cấp nào. Chúng ta sẽ thảo luận những điều sau trong bài đăng này:
- Chế độ Kernel hoạt động như thế nào?
- Chế độ Người dùng hoạt động như thế nào?
- Sự khác biệt giữa Kernel và Chế độ người dùng là gì?
- Làm cách nào để Windows tách tài nguyên hệ thống khỏi các ứng dụng của người dùng?
1] Chế độ hạt nhân hoạt động như thế nào trong Windows 11/10?
Microsoft nói:
Tất cả mã chạy trong chế độ hạt nhân đều chia sẻ một không gian địa chỉ ảo duy nhất. Điều này có nghĩa là trình điều khiển chế độ hạt nhân không bị cô lập với các trình điều khiển khác và hệ điều hành. Nếu trình điều khiển chế độ hạt nhân vô tình ghi sai địa chỉ ảo, dữ liệu thuộc hệ điều hành hoặc trình điều khiển khác có thể bị xâm phạm. Nếu trình điều khiển chế độ hạt nhân gặp sự cố, toàn bộ hệ điều hành sẽ bị treo.
OK, vì vậy mọi mã chạy ở chế độ Kernel có xu hướng chia sẻ cùng một không gian địa chỉ ảo. Điều đó có nghĩa là gì? Chà, trình điều khiển ở chế độ Kernel không tách biệt với các trình điều khiển khác và cũng có thể nói như vậy đối với hệ điều hành.
Hãy nhớ rằng nếu trình điều khiển ở chế độ Kernel vô tình ghi nhầm địa chỉ ảo thì dữ liệu được liên kết với hệ điều hành có thể bị xâm phạm. Chúng tôi cũng hiểu rằng các trình điều khiển khác cũng có thể được bao gồm theo cách này.
Ngoài ra, nếu trình điều khiển ở chế độ Kernel gặp sự cố, thì toàn bộ hệ điều hành Windows 11/10 sẽ gặp sự cố.
Đọc :Kernel trong OS là gì? Các loại Kernel là gì?
2] Chế độ người dùng hoạt động như thế nào trong Windows 11/10?
Microsoft nói:
Khi bạn khởi động ứng dụng ở chế độ người dùng, Windows sẽ tạo một quy trình cho ứng dụng. Quá trình này cung cấp cho ứng dụng một không gian địa chỉ ảo riêng và một bảng xử lý riêng. Vì không gian địa chỉ ảo của ứng dụng là riêng tư nên một ứng dụng không thể thay đổi dữ liệu thuộc về ứng dụng khác. Mỗi ứng dụng chạy riêng lẻ và nếu một ứng dụng gặp sự cố, sự cố chỉ giới hạn ở một ứng dụng đó. Các ứng dụng khác và hệ điều hành không bị ảnh hưởng bởi sự cố.
Bất cứ khi nào người dùng máy tính khởi động ứng dụng Chế độ người dùng, Hệ điều hành Windows 11/10 sẽ tạo một quy trình cho ứng dụng đó. Bây giờ, quy trình sẽ hoạt động để cung cấp cho ứng dụng một bảng xử lý riêng cùng với một không gian địa chỉ ảo.
Kiểm tra điều này. Một ứng dụng không thể thay đổi dữ liệu thuộc về các ứng dụng khác. Điều này là do không gian địa chỉ ảo của ứng dụng luôn là riêng tư và không thể thay đổi được. Bạn thấy đấy, mọi ứng dụng ở đây đều chạy riêng lẻ, do đó, nếu một ứng dụng gặp sự cố, chỉ ứng dụng đó bị ảnh hưởng. Các ứng dụng khác chạy trên hệ điều hành sẽ tiếp tục chạy như mong đợi.
3] Sự khác biệt giữa Kernel và Chế độ người dùng trên Windows 11/10 là gì?
Sự khác biệt lớn nhất giữa cả hai chế độ, thực sự, là mức độ đặc quyền mà họ cung cấp. Khi ở chế độ Người dùng, ứng dụng không có nhiều đặc quyền, có nghĩa là, nó thiếu quyền truy cập trực tiếp vào tài nguyên phần cứng.
Tuy nhiên, với chế độ Kernel, nó đi kèm với việc tăng đặc quyền và do đó, một sự cố đơn giản có thể làm hỏng toàn bộ hệ điều hành, điều không thể xảy ra với chế độ Người dùng.
4] Làm cách nào để Windows tách tài nguyên hệ thống khỏi các ứng dụng của người dùng?
Microsoft đã thiết kế hệ điều hành Windows sử dụng mô hình phân lớp để xác định mức đặc quyền hiện tại cho một quy trình. Bạn thấy đấy, các ứng dụng sống ở lớp ngoài thường có quyền truy cập vào ít đặc quyền hơn, trong khi Kernel, nằm ở phần lõi, có quyền truy cập vào nhiều đặc quyền hơn.
Đọc :Windows Kernel Mode Power Manager là gì?
Sự khác biệt giữa không gian nhân và không gian người dùng là gì?
Không gian nhân được dành riêng để chạy một quy trình nhân hệ điều hành đặc quyền bao gồm cả trình điều khiển. Không gian người dùng là vùng bộ nhớ được dành riêng cho các chương trình và phần mềm đang chạy.
Trình điều khiển thiết bị có chạy ở chế độ hạt nhân không?
Trình điều khiển là phần mềm, vì vậy có, trình điều khiển thiết bị có thể chạy ở chế độ Kernel. Tuy nhiên, vì trình điều khiển thiết bị không cần quyền truy cập vào dữ liệu được bảo vệ, chúng có thể chạy tốt ở chế độ Người dùng mà không cần thực hiện nhiều ở chế độ Kernel.
Đọc tiếp theo :Bản đồ tương tác của Nhân Linux.