ما الفرق بين وضع Kernel ووضع المستخدم في Windows؟

يقوم المعالج بتنفيذ البرامج إما في وضع المستخدم أو وضع Kernel. وأثناء استخدامك لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، ينتقل معالجك بانتظام بين الاثنين اعتمادًا على ما يفعله. ولكن ما هو وضع المستخدم ووضع النواة ، وما الفرق بينهما؟

دعونا نرى ما هي هذه الأوضاع ولماذا تحتاج وحدة المعالجة المركزية للتبديل بين هذه الأوضاع.

ما هو "وضع المستخدم" في Windows؟

عند تشغيل برنامج على Windows ، يتم تشغيله في وضع المستخدم. عندما يريد برنامج وضع المستخدم التشغيل ، يقوم Windows بإنشاء عملية له. العملية هي مجرد برنامج ينفذه معالج أو برنامج قام Windows بجدولة تنفيذه. وكلما أنشأ Windows عملية ، فإنه ينشئ أيضًا مساحة عنوان افتراضية لتلك العملية.

أ مساحة العنوان الافتراضية هي مجموعة من العناوين المنطقية (غير المادية) التي يعينها Windows لعملية ما. يمكن للعمليات استخدام هذه العناوين لتخزين البيانات على الذاكرة الفعلية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم عزل مساحات العنوان الظاهرية. لذلك ، لا تتداخل مساحة العنوان الافتراضية لعملية ما مع مساحة عنوان عملية أخرى. ونظرًا لأن برامج وضع المستخدم تحتوي على مساحات عناوين منفصلة ، في حالة تعطل أحد البرامج ، فإنه يتعطل بمفرده ولا يؤدي إلى تعطيل البرامج الأخرى أو نظام التشغيل بالكامل معه.

متعلق ب: نصائح لمساعدتك في إصلاح خطأ الشاشة الزرقاء في Windows 10

هناك طريقة أخرى لوصف تطبيقات وضع المستخدم وهي استخدام مصطلح "أقل امتيازًا". يقيد Windows تطبيقات وضع المستخدم من الوصول إلى موارد النظام الهامة مباشرة مما يجعلها أقل امتيازات. على سبيل المثال ، إذا أراد أحد التطبيقات الوصول إلى الأجهزة ، فيجب أن يمر عبر نواة نظام التشغيل باستخدام استدعاءات النظام.

ببساطة ، يتم تشغيل برامج التطبيقات مثل ألعاب الفيديو في وضع المستخدم. هم أقل امتيازات ، لذلك ليس لديهم وصول غير مقيد إلى موارد النظام. لكل تطبيق في وضع المستخدم مساحة العنوان الخاصة به. لا يمكن لتطبيق ما تغيير مساحة عنوان تطبيق آخر. وبالتالي ، إذا تعطل أحد التطبيقات ، فلن يؤثر ذلك على البرامج الأخرى التي تعمل على الكمبيوتر.

متعلق ب: علامات التحذير من أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك سيتعطل (وماذا تفعل)

ما هو "وضع النواة" في Windows؟

قبل أن نناقش وضع Kernel ، علينا أولاً تحديد ما هو "kernel" وكيف يعمل مع Windows.

النواة هي عقل نظام التشغيل. إنه مكون البرنامج الأساسي الذي تعتمد عليه جميع المكونات الأخرى داخل نظام التشغيل. تدير النواة أجهزة الكمبيوتر ، والجداول الزمنية التي يتم تشغيل العمليات على الكمبيوتر ومتى ، وتعالج التفاعلات بين الأجهزة والبرامج التطبيقية.

باختصار ، النواة هي أكثر أجزاء الكود امتيازًا التي تعمل على النظام. هذا لأنه الرمز الذي يتفاعل مباشرة مع الأجهزة. يجب على كل برنامج آخر يريد استخدام موارد الأجهزة أن يطلب الوصول من خلال kernel.

عندما يتم تشغيل برنامج تطبيق ضمن "وضع المستخدم" ويريد الوصول إلى أجهزة مثل كاميرا الويب ، يجب أن يطلب النواة باستخدام مكالمة نظام. لخدمة هذه الطلبات ، تقوم وحدة المعالجة المركزية ، في وقت تنفيذ البرنامج ، بالتبديل من وضع المستخدم إلى وضع Kernel.

بعد اكتمال تنفيذ العملية ، تعود وحدة المعالجة المركزية إلى وضع المستخدم وتبدأ في تنفيذ العملية المجدولة التالية. وهذا ما يسمى "تبديل السياق".

ما الفرق بين وضع المستخدم ووضع النواة؟

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين وضع المستخدم ووضع Kernel في مستوى الامتياز الذي يقدمه كل وضع. في وضع المستخدم ، تتمتع التطبيقات بامتيازات أقل. ليس لديهم وصول مباشر إلى موارد الأجهزة ولا يمكنهم أيضًا الكتابة في مساحات العناوين للتطبيقات الأخرى.

متعلق ب: كيفية استخدام إدارة الأجهزة لاستكشاف أخطاء Windows 10 وإصلاحها

تتمتع التعليمات البرمجية التي يتم تشغيلها في وضع Kernel بامتيازات عالية. لا يقتصر الأمر على الوصول المباشر إلى أجهزة الكمبيوتر ، ولكن جميع البرامج التي تعمل في Kernel Mode ، بما في ذلك نظام التشغيل ، تشترك أيضًا في مساحة عنوان واحدة. لذلك ، إذا كان البرنامج بتنسيق تعطل وضع Kernel، يمكن أن يأخذ معها نظام التشغيل بالكامل. لضمان عدم حدوث مثل هذه الأعطال ، يسمح Windows فقط لبعض العمليات بالعمل في وضع Kernel.

يتبنى Windows نهجًا متعدد الطبقات لفصل برامج المستخدم عن موارد النظام

يستخدم Windows نموذجًا متعدد الطبقات لتحديد مستوى امتياز العمليات. التطبيقات الموجودة على الطبقة الخارجية هي تلك التي لها امتياز التأجير. جوهر هذه الطبقات هو النواة. نتيجة لذلك ، يتمتع kernel بوصول غير محدود إلى موارد نظام التشغيل.

يحمي النهج متعدد الطبقات أيضًا وظائف نظام التشغيل الحيوية. عندما تتعطل البرامج الموجودة في الطبقة العليا بشكل عشوائي ، لا يؤثر ذلك على نظام التشغيل. من ناحية أخرى ، عندما تتعطل النواة ، ينخفض ​​نظام التشغيل بالكامل.

لماذا يتعطل Windows؟ الأسباب التسعة الأكثر شيوعًا

لماذا يتعطل Windows باستمرار؟ فيما يلي الأسباب الأكثر شيوعًا لتعطل Windows والعديد من النصائح لإصلاحها.

اقرأ التالي

نبذة عن الكاتب