Key Difference – Modo de usuário vs Modo Kernel
Um computador opera em dois modos que são o modo usuário e o modo kernel. Quando o computador está executando o software aplicativo, ele está no modo de usuário. Após a solicitação do software de aplicativo para hardware, o computador entra no modo kernel. O kernel é o núcleo do sistema de computador. Subsequentemente, o computador alterna frequentemente entre o modo de usuário e o modo kernel. As tarefas mais críticas do sistema operacional estão sendo 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 estão sendo executados e o modo kernel é o modo privilegiado no qual o computador entra ao acessar recursos de hardware.
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 para que o computador esteja no modo de usuário. Quando o processo está em modo 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 esse processo específico.
O que é o Modo Kernel?
Um kernel é um programa de software que é usado para acessar componentes de hardware de um sistema de computador. 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 do 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. Essa transição é conhecida como “comutação 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 processos criam processos e os encerram. As chamadas do sistema de gerenciamento de arquivos lêem, gravam, criam, excluem, abrem e fecham arquivos. O sistema de gerenciamento de dispositivos chama os dispositivos de solicitação e libera os dispositivos, obtém e define os atributos do dispositivo. Há também chamadas de sistema de manutenção de informações. Eles podem ser usados para obter dados do sistema, hora, data. O recurso requerido por um processo pode ser retido 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?
Modo Usuário vs Modo Kernel |
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| Modo de usuário é um modo restrito, que os programas aplicativos estão executando e inicia. | Modo Kernel é o modo privilegiado, no qual o computador entra ao acessar recursos de hardware. |
| Modos | |
| Modo de usuário é considerado como modo escravo ou modo restrito. | Modo Kernel é o modo do sistema, modo mestre ou modo privilegiado. |
| Espaço de Endereço | |
| No modo User, um processo obtém seu próprio espaço de endereçamento. | No Modo Kernel, os processos obtêm um espaço de endereço único. |
| Interrupções | |
| No Modo Usuário, se ocorrer uma interrupção, apenas um processo falhará. | No Modo Kernel, se ocorrer uma interrupção, todo o sistema operacional poderá falhar. |
| Restrições | |
| No modo de usuário, existem restrições para acessar programas do kernel. Não é possível acessá-los diretamente. | No modo kernel, tanto os programas do usuário quanto os programas do kernel podem ser acessados. |
Resumo – Modo Usuário vs Modo Kernel
Um computador opera no modo 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 estão sendo executados e o modo kernel é o modo privilegiado no qual 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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