تفاوت کلیدی – حالت کاربر در مقابل حالت هسته
یک کامپیوتر در دو حالت کار می کند که عبارتند از حالت کاربر و حالت هسته. هنگامی که رایانه در حال اجرای نرم افزار کاربردی است، در حالت کاربر است. پس از درخواست نرم افزار کاربردی برای سخت افزار، کامپیوتر وارد حالت هسته می شود. هسته هسته سیستم کامپیوتری است. متعاقباً، رایانه اغلب بین حالت کاربر و حالت هسته تغییر می کند. اکثر وظایف حیاتی سیستم عامل در حالت هسته اجرا می شوند. تفاوت اصلی بین حالت کاربر و حالت هسته در این است که حالت کاربر حالتی است که برنامه ها در آن اجرا می شوند و حالت هسته حالت ممتازی است که رایانه هنگام دسترسی به منابع سخت افزاری وارد آن می شود.
حالت کاربری چیست؟
هنگامی که یک برنامه کامپیوتری در حال اجرا است، در حالت کاربر است. برخی از نمونه ها عبارتند از برنامه word، پاورپوینت، خواندن یک فایل PDF و مرور اینترنت. اینها برنامه های کاربردی هستند بنابراین رایانه در حالت کاربر است. هنگامی که فرآیند در حالت کاربر است و به هر منبع سخت افزاری نیاز دارد، آن درخواست به هسته ارسال می شود. از آنجایی که در این حالت دسترسی محدودی به سخت‌افزار وجود دارد، به آن حالت کمتر ممتاز، حالت برده یا حالت محدود می‌گویند.
شکل 02: حالت های عملکرد
در حالت کاربر، فرآیندها فضای آدرس خود را دارند و نمی توانند به فضای آدرسی که به هسته تعلق دارد دسترسی داشته باشند. بنابراین شکست یک فرآیند روی سیستم عامل تاثیری نخواهد داشت. اگر وقفه ای وجود داشته باشد، فقط بر آن فرآیند خاص تأثیر می گذارد.
حالت هسته چیست؟
هسته یک برنامه نرم افزاری است که برای دسترسی به اجزای سخت افزاری یک سیستم کامپیوتری استفاده می شود. Kernel به عنوان یک نرم افزار میان افزاری برای سخت افزار و نرم افزار کاربردی/برنامه های کاربری کار می کند. حالت هسته عموماً برای عملکردهای سطح پایین قابل اعتماد سیستم عامل محفوظ است.
هنگامی که فرآیند در حالت کاربر اجرا می شود و اگر آن فرآیند به منابع سخت افزاری مانند RAM، چاپگر و غیره نیاز دارد، آن فرآیند باید درخواستی را به هسته ارسال کند. این درخواست ها از طریق تماس های سیستمی ارسال می شوند. سپس کامپیوتر از حالت کاربر وارد حالت کرنل می شود. پس از اتمام کار، حالت از حالت هسته به حالت کاربر برمی گردد. این انتقال به عنوان "تغییر زمینه" شناخته می شود. حالت هسته به عنوان حالت سیستم یا حالت ممتاز نیز نامیده می شود. اجرای تمام فرآیندها در حالت هسته امکان پذیر نیست زیرا اگر یک فرآیند با شکست مواجه شود ممکن است کل سیستم عامل با شکست مواجه شود.
شکل 02: هسته
انواع مختلفی از تماس های سیستمی وجود دارد. فراخوانی سیستم کنترل فرآیند ایجاد فرآیندها و خاتمه فرآیندها. سیستم مدیریت فایل فراخوانی خواندن، نوشتن، ایجاد، حذف، باز کردن و بستن فایل ها را می دهد. سیستم مدیریت دستگاه، دستگاه‌های درخواستی را فراخوانی می‌کند و دستگاه‌ها را آزاد می‌کند، ویژگی‌های دستگاه را دریافت و تنظیم می‌کند. همچنین تماس های سیستم نگهداری اطلاعات نیز وجود دارد. آنها می توانند برای دریافت اطلاعات سیستم، زمان، تاریخ استفاده شوند. منبع مورد نیاز یک فرآیند ممکن است توسط یک فرآیند دیگر نگهداری شود. بنابراین، فرآیندها باید با استفاده از تماس های سیستم ارتباطی ارتباط برقرار کنند. تماس‌های سیستم ارتباطی می‌توانند اتصالات ایجاد و حذف کنند، اطلاعات وضعیت را ارسال و دریافت کنند.
شباهت‌های بین حالت کاربر و حالت هسته چیست؟
کامپیوتر می تواند بین هر دو حالت جابجا شود
تفاوت بین حالت کاربر و حالت هسته چیست؟
حالت کاربر در مقابل حالت هسته |
|
| حالت کاربر یک حالت محدود است که برنامه های کاربردی در حال اجرا هستند و شروع به کار می کنند. | حالت هسته حالت ممتازی است که رایانه هنگام دسترسی به منابع سخت افزاری وارد آن می شود. |
| حالت | |
| حالت کاربر به عنوان حالت برده یا حالت محدود در نظر گرفته می شود. | حالت هسته حالت سیستم، حالت اصلی یا حالت ممتاز است. |
| فضای آدرس | |
| در حالت کاربر، یک فرآیند فضای آدرس خود را دریافت می کند. | در حالت هسته، فرآیندها فضای آدرس واحدی دریافت می کنند. |
| وقفه | |
| در حالت کاربر، اگر وقفه ای رخ دهد، تنها یک فرآیند با شکست مواجه می شود. | در حالت هسته، اگر وقفه ای رخ دهد، کل سیستم عامل ممکن است از کار بیفتد. |
| محدودیت | |
| در حالت کاربر، محدودیت هایی برای دسترسی به برنامه های هسته وجود دارد. نمی‌توان مستقیماً به آنها دسترسی داشت. | در حالت هسته، هم برنامه های کاربر و هم برنامه های هسته قابل دسترسی هستند. |
خلاصه - حالت کاربر در مقابل حالت هسته
یک رایانه در حالت کاربر یا در حالت هسته کار می کند. تفاوت بین حالت کاربر و حالت هسته در این است که حالت کاربر حالت محدودی است که برنامه ها در آن اجرا می شوند و حالت هسته حالت ممتازی است که رایانه هنگام دسترسی به منابع سخت افزاری وارد آن می شود. کامپیوتر بین این دو حالت جابجا می شود. تغییر مکرر زمینه می تواند سرعت را کاهش دهد اما اجرای تمام فرآیندها در حالت هسته امکان پذیر نیست.به این دلیل است که؛ اگر یک فرآیند با شکست مواجه شود، کل سیستم عامل ممکن است شکست بخورد.
دانلود نسخه PDF حالت کاربر در مقابل حالت هسته
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین حالت کاربر و حالت هسته
