Unterschied zwischen Kernelmodus und Benutzermodus im Windows-Betriebssystem

Das Windows-Betriebssystem verfügt sowohl über den Kernel- als auch über den Benutzermodus, aber nicht jeder kennt den Unterschied zwischen beiden. Tatsächlich wissen die meisten Benutzer nicht, dass es diese Modi gibt, haben sie aber schon einmal verwendet. Wenn Sie einer von vielen sind, dann lesen Sie weiter, um sich das nötige Wissen anzueignen.

Übersicht über die Benutzer- und Kernel-Modi

Ihr Computer unter Windows verfügt über zwei verschiedene Modi, und das sind sie auchBenutzermodusUndKernelmodus. Der Mikroprozessor im Computer kann je nach Art des ausgeführten Codes automatisch zwischen den beiden Modi wechseln. Anwendungen und Programme sind für die Ausführung im Benutzermodus konzipiert, während mit dem Kernbetriebssystem verknüpfte Komponenten stattdessen im Kernelmodus ausgeführt werden. Die meisten Treiber laufen im Kernel-Modus, einige laufen jedoch auch im Benutzermodus.

Das Verständnis der wichtigen Aspekte der Benutzer- und Kernelmodi sollte für jeden fortgeschrittenen Computerbenutzer auf der Tagesordnung stehen. Wir werden in diesem Beitrag Folgendes besprechen:

1. Wie funktioniert der Kernel-Modus?
2. Wie funktioniert der Benutzermodus?
3. Was ist der Unterschied zwischen Kernel- und Benutzermodus?
4. Wie trennt Windows Systemressourcen von Benutzeranwendungen?

1] Wie funktioniert der Kernelmodus in Windows?

Sagt Microsoft:

Der gesamte Code, der im Kernelmodus ausgeführt wird, nutzt einen einzigen virtuellen Adressraum. Das bedeutet, dass ein Kernel-Modus-Treiber nicht von anderen Treibern und dem Betriebssystem selbst isoliert ist. Wenn ein Kernel-Modus-Treiber versehentlich an die falsche virtuelle Adresse schreibt, könnten Daten, die zum Betriebssystem oder einem anderen Treiber gehören, gefährdet werden. Wenn ein Kernel-Modus-Treiber abstürzt, stürzt das gesamte Betriebssystem ab.

OK, jeder Code, der im Kernel-Modus ausgeführt wird, nutzt tendenziell denselben virtuellen Adressraum. Was bedeutet das? Ein Kernel-Modus-Treiber ist nicht von anderen Treibern getrennt, und das Gleiche gilt auch für das Betriebssystem.

Bedenken Sie, dass die mit dem Betriebssystem verknüpften Daten gefährdet sein könnten, wenn ein Kernel-Modus-Treiber versehentlich an die falsche virtuelle Adresse schreibt. Wir verstehen auch, dass andere Fahrer auf diese Weise ebenfalls gefährdet werden können.

Wenn außerdem ein Kernelmodus-Treiber abstürzt, stürzt das gesamte Betriebssystem Windows 11/10 ab.

Lesen:? Welche Arten von Kerneln gibt es?

2] Wie funktioniert der Benutzermodus in Windows?

Sagt Microsoft:

Wenn Sie eine Anwendung im Benutzermodus starten, erstellt Windows einen Prozess für die Anwendung. Der Prozess stellt der Anwendung einen privaten virtuellen Adressraum und eine private Handle-Tabelle zur Verfügung. Da der virtuelle Adressraum einer Anwendung privat ist, kann eine Anwendung keine Daten ändern, die einer anderen Anwendung gehören. Jede Anwendung wird isoliert ausgeführt, und wenn eine Anwendung abstürzt, ist der Absturz auf diese eine Anwendung beschränkt. Andere Anwendungen und das Betriebssystem sind von dem Absturz nicht betroffen.

Immer wenn ein Computerbenutzer eine Anwendung im Benutzermodus startet, erstellt das Betriebssystem Windows 11/10 einen Prozess für diese Anwendung. Jetzt wird der Prozess funktionieren, um der Anwendung eine private Handle-Tabelle zusammen mit einem virtuellen Adressraum bereitzustellen.

Überprüfen Sie dies. Eine Anwendung ist nicht in der Lage, Daten anderer Anwendungen zu ändern. Dies liegt daran, dass der virtuelle Adressraum einer Anwendung immer privat ist und nicht geändert werden kann. Sie sehen, jede Anwendung läuft hier isoliert; Wenn also eine App abstürzt, ist nur diese App betroffen. Andere Apps, die auf dem Betriebssystem ausgeführt werden, werden weiterhin wie erwartet ausgeführt.

3] Was ist der Unterschied zwischen Kernel- und Benutzermodus unter Windows?

Der Hauptunterschied zwischen den beiden Modi besteht in der Höhe der Privilegien, die sie bieten. Im Benutzermodus verfügt die Anwendung über eingeschränkte Berechtigungen, was bedeutet, dass sie keinen direkten Zugriff auf Hardwareressourcen hat.

Der Kernel-Modus verfügt jedoch über erweiterte Berechtigungen, sodass ein einfacher Absturz ein ganzes Betriebssystem lahmlegen kann, was im Benutzermodus nicht möglich ist.

4] Wie trennt Windows Systemressourcen von Benutzeranwendungen?

Microsoft hat das Windows-Betriebssystem so konzipiert, dass es ein Schichtenmodell verwendet, um die aktuelle Berechtigungsebene für einen Prozess zu ermitteln. Sie sehen, Anwendungen, die sich auf der äußeren Schicht befinden, haben normalerweise Zugriff auf weniger Privilegien, während der Kernel, der sich im Kern befindet, Zugriff auf viel mehr hat.

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Was ist der Unterschied zwischen Kernel-Space und User-Space?

Der Kernel-Speicherplatz ist für die Ausführung eines privilegierten Betriebssystem-Kernel-Prozesses einschließlich Treibern reserviert. Der Benutzerbereich ist der Speicherbereich, der für die Ausführung von Programmen und Software reserviert ist.

Laufen Gerätetreiber im Kernel-Modus?

Treiber sind Software, daher können Gerätetreiber im Kernel-Modus ausgeführt werden. Da Gerätetreiber jedoch keinen Zugriff auf geschützte Daten benötigen, können sie problemlos im Benutzermodus ausgeführt werden, ohne dass sie im Kernelmodus ausgeführt werden müssen.

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