ความแตกต่างที่สำคัญ – โหมดผู้ใช้กับโหมดเคอร์เนล
คอมพิวเตอร์ทำงานในสองโหมดคือโหมดผู้ใช้และโหมดเคอร์เนล เมื่อคอมพิวเตอร์ใช้งานซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน คอมพิวเตอร์จะอยู่ในโหมดผู้ใช้ หลังจากที่แอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ร้องขอฮาร์ดแวร์ คอมพิวเตอร์จะเข้าสู่โหมดเคอร์เนล เคอร์เนลเป็นแกนหลักของระบบคอมพิวเตอร์ ต่อจากนั้น คอมพิวเตอร์มักจะสลับไปมาระหว่างโหมดผู้ใช้และโหมดเคอร์เนล งานที่สำคัญที่สุดของระบบปฏิบัติการกำลังดำเนินการในโหมดเคอร์เนล ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโหมดผู้ใช้และโหมดเคอร์เนลคือ โหมดผู้ใช้คือโหมดที่แอปพลิเคชันกำลังทำงาน และโหมดเคอร์เนลเป็นโหมดพิเศษที่คอมพิวเตอร์จะเข้าสู่เมื่อเข้าถึงทรัพยากรฮาร์ดแวร์
โหมดผู้ใช้คืออะไร
เมื่อแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ทำงาน อยู่ในโหมดผู้ใช้ ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ แอปพลิเคชั่นคำ, PowerPoint, การอ่านไฟล์ PDF และการท่องอินเทอร์เน็ต เหล่านี้เป็นโปรแกรมแอปพลิเคชันเพื่อให้คอมพิวเตอร์อยู่ในโหมดผู้ใช้ เมื่อกระบวนการอยู่ในโหมดผู้ใช้และต้องการทรัพยากรฮาร์ดแวร์ใดๆ คำขอนั้นจะถูกส่งไปยังเคอร์เนล เนื่องจากมีการจำกัดการเข้าถึงฮาร์ดแวร์ในโหมดนี้ จึงเรียกว่าโหมดพิเศษน้อย โหมดทาส หรือโหมดจำกัด
รูปที่ 02: โหมดการทำงาน
ในโหมดผู้ใช้ โปรเซสจะได้รับพื้นที่แอดเดรสของตัวเองและไม่สามารถเข้าถึงพื้นที่แอดเดรสที่เป็นของเคอร์เนลได้ ดังนั้นความล้มเหลวของกระบวนการหนึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อระบบปฏิบัติการ หากมีการขัดจังหวะ จะมีผลกับกระบวนการนั้นเท่านั้น
โหมดเคอร์เนลคืออะไร
เคอร์เนลเป็นโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการเข้าถึงส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ของระบบคอมพิวเตอร์ เคอร์เนลทำงานเป็นซอฟต์แวร์มิดเดิลแวร์สำหรับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน/โปรแกรมผู้ใช้ โดยทั่วไปโหมดเคอร์เนลสงวนไว้สำหรับฟังก์ชันที่เชื่อถือได้ระดับต่ำของระบบปฏิบัติการ
เมื่อกระบวนการทำงานในโหมดผู้ใช้ และหากกระบวนการนั้นต้องการทรัพยากรฮาร์ดแวร์ เช่น RAM, เครื่องพิมพ์ ฯลฯ กระบวนการนั้นควรส่งคำขอไปยังเคอร์เนล คำขอเหล่านี้จะถูกส่งผ่านการเรียกของระบบ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะเข้าสู่โหมดเคอร์เนลจากโหมดผู้ใช้ เมื่องานเสร็จสิ้น โหมดจะเปลี่ยนกลับเป็นโหมดผู้ใช้จากโหมดเคอร์เนล การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่า “การสลับบริบท” โหมดเคอร์เนลเรียกอีกอย่างว่าโหมดระบบหรือโหมดพิเศษ ไม่สามารถเรียกใช้กระบวนการทั้งหมดในโหมดเคอร์เนลได้ เนื่องจากหากกระบวนการล้มเหลว ระบบปฏิบัติการทั้งหมดอาจล้มเหลว
รูปที่ 02: Kernel
การเรียกระบบมีหลายประเภท การเรียกระบบควบคุมกระบวนการสร้างกระบวนการและยุติกระบวนการ ระบบจัดการไฟล์เรียกอ่าน เขียน สร้าง ลบ เปิดและปิดไฟล์ ระบบจัดการอุปกรณ์เรียกขออุปกรณ์และปล่อยอุปกรณ์ รับและตั้งค่าแอตทริบิวต์ของอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังมีการเรียกระบบบำรุงรักษาข้อมูล สามารถใช้เพื่อรับข้อมูลระบบ เวลา วันที่ ทรัพยากรที่ต้องการโดยกระบวนการหนึ่งอาจถูกเก็บไว้โดยกระบวนการอื่น ดังนั้นกระบวนการควรสื่อสารโดยใช้การเรียกระบบสื่อสาร การโทรของระบบสื่อสารสามารถสร้างและลบการเชื่อมต่อ ส่งและรับข้อมูลสถานะได้
อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างโหมดผู้ใช้และโหมดเคอร์เนล
คอมพิวเตอร์สามารถสลับไปมาระหว่างทั้งสองโหมด
โหมดผู้ใช้และโหมดเคอร์เนลต่างกันอย่างไร
โหมดผู้ใช้เทียบกับโหมดเคอร์เนล |
|
| โหมดผู้ใช้เป็นโหมดจำกัด ซึ่งโปรแกรมแอปพลิเคชันกำลังดำเนินการและเริ่มทำงาน | โหมดเคอร์เนลเป็นโหมดพิเศษที่คอมพิวเตอร์จะเข้าสู่เมื่อเข้าถึงทรัพยากรฮาร์ดแวร์ |
| โหมด | |
| โหมดผู้ใช้ถือเป็นโหมดทาสหรือโหมดจำกัด | โหมดเคอร์เนลคือโหมดระบบ โหมดมาสเตอร์ หรือโหมดพิเศษ |
| พื้นที่ที่อยู่ | |
| ในโหมดผู้ใช้ กระบวนการจะได้รับพื้นที่ที่อยู่ของตัวเอง | ในโหมดเคอร์เนล กระบวนการจะได้รับพื้นที่ที่อยู่เดียว |
| ขัดจังหวะ | |
| ในโหมดผู้ใช้ หากเกิดการขัดจังหวะ จะเกิดกระบวนการเดียวเท่านั้นที่ล้มเหลว | ในโหมดเคอร์เนล หากเกิดการขัดจังหวะ ระบบปฏิบัติการทั้งหมดอาจล้มเหลว |
| ข้อจำกัด | |
| ในโหมดผู้ใช้ มีข้อจำกัดในการเข้าถึงโปรแกรมเคอร์เนล ไม่สามารถเข้าถึงได้โดยตรง | ในโหมดเคอร์เนล ทั้งโปรแกรมผู้ใช้และโปรแกรมเคอร์เนลสามารถเข้าถึงได้ |
สรุป – โหมดผู้ใช้เทียบกับโหมดเคอร์เนล
คอมพิวเตอร์ทำงานในโหมดผู้ใช้หรือโหมดเคอร์เนล ความแตกต่างระหว่างโหมดผู้ใช้และโหมดเคอร์เนลคือ โหมดผู้ใช้คือโหมดจำกัดซึ่งแอปพลิเคชันกำลังทำงานอยู่ และโหมดเคอร์เนลเป็นโหมดพิเศษที่คอมพิวเตอร์จะเข้ามาเมื่อเข้าถึงทรัพยากรฮาร์ดแวร์ คอมพิวเตอร์กำลังสลับไปมาระหว่างสองโหมดนี้ การสลับบริบทบ่อยครั้งอาจทำให้ความเร็วช้าลง แต่ไม่สามารถดำเนินการกระบวนการทั้งหมดในโหมดเคอร์เนลได้นั่นเป็นเพราะ; หากกระบวนการใดล้มเหลว ระบบปฏิบัติการทั้งหมดอาจล้มเหลว
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของโหมดผู้ใช้เทียบกับโหมดเคอร์เนล
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามบันทึกการอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ที่นี่ ความแตกต่างระหว่างโหมดผู้ใช้และโหมดเคอร์เนล