Diferencia clave: modo de usuario frente al modo de kernel
Una computadora opera en dos modos que son el modo de usuario y el modo de kernel. Cuando la computadora está ejecutando software de aplicación, está en modo de usuario. Después de que el software de la aplicación solicite el hardware, la computadora ingresa al modo kernel. El núcleo es el núcleo del sistema informático. Posteriormente, la computadora cambia con frecuencia entre el modo de usuario y el modo de kernel. La mayoría de las tareas críticas del sistema operativo se ejecutan en modo kernel. La diferencia clave entre el modo de usuario y el modo de kernel es que el modo de usuario es el modo en el que se ejecutan las aplicaciones y el modo de kernel es el modo privilegiado al que ingresa la computadora cuando accede a los recursos de hardware.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es el modo de usuario
3. Qué es el modo de kernel
4. Similitudes entre el modo de usuario y el modo de kernel
5. Comparación lado a lado: modo de usuario frente a modo de kernel en forma tabular
6. Resumen
¿Qué es el modo de usuario?
Cuando se ejecuta una aplicación informática, está en modo de usuario. Algunos ejemplos son la aplicación de Word, PowerPoint, leer un archivo PDF y navegar por Internet. Estos son programas de aplicación, por lo que la computadora está en modo de usuario. Cuando el proceso está en modo de usuario y requiere algún recurso de hardware, esa solicitud se envía al kernel. Como hay un acceso limitado al hardware en este modo, se lo conoce como modo menos privilegiado, modo esclavo o modo restringido.
Figura 02: Modos de funcionamiento
En el modo de usuario, los procesos obtienen su propio espacio de direcciones y no pueden acceder al espacio de direcciones que pertenece al kernel. Entonces, la falla de un proceso no afectará al sistema operativo. Si hay una interrupción, solo afecta a ese proceso en particular.
¿Qué es el modo kernel?
Un kernel es un programa de software que se utiliza para acceder a los componentes de hardware de un sistema informático. Kernel funciona como software intermedio para hardware y software de aplicación / programas de usuario. El modo Kernel generalmente se reserva para funciones confiables de bajo nivel del sistema operativo.
Cuando el proceso se está ejecutando en modo de usuario y si ese proceso requiere recursos de hardware como RAM, impresora, etc., ese proceso debe enviar una solicitud al kernel. Estas solicitudes se envían a través de llamadas al sistema. Luego, la computadora ingresa al modo Kernel desde el modo de usuario. Cuando se completa la tarea, el modo vuelve al modo de usuario desde el modo kernel. Esta transición se conoce como "cambio de contexto". El modo kernel también se denomina modo de sistema o modo privilegiado. No es posible ejecutar todos los procesos en el modo kernel porque si un proceso falla, todo el sistema operativo podría fallar.
Figura 02: Kernel
Hay varios tipos de llamadas al sistema. Las llamadas al sistema de control de procesos crean procesos y terminan procesos. El sistema de administración de archivos llama a leer, escribir, crear, eliminar, abrir y cerrar archivos. Las llamadas al sistema de gestión de dispositivos solicitan dispositivos y liberan dispositivos, obtienen y establecen atributos de dispositivo. También hay llamadas al sistema de mantenimiento de información. Se pueden utilizar para obtener datos del sistema, hora y fecha. El recurso requerido por un proceso puede ser retenido por otro proceso. Por lo tanto, los procesos deben comunicarse mediante llamadas al sistema de comunicación. Las llamadas al sistema de comunicación pueden crear y eliminar conexiones, enviar y recibir información de estado.
¿Cuáles son las similitudes entre el modo de usuario y el modo kernel?
La computadora puede cambiar entre ambos modos
¿Cuál es la diferencia entre el modo de usuario y el modo de kernel?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Modo de usuario vs modo de kernel |
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| El modo de usuario es un modo restringido, que los programas de aplicación están ejecutando y se inicia. | El modo kernel es el modo privilegiado al que entra la computadora cuando accede a los recursos de hardware. |
| Modos | |
| El modo de usuario se considera el modo esclavo o el modo restringido. | El modo Kernel es el modo del sistema, el modo maestro o el modo privilegiado. |
| Espacio de dirección | |
| En el modo de usuario, un proceso obtiene su propio espacio de direcciones. | En el modo Kernel, los procesos obtienen un espacio de direcciones único. |
| Interrupciones | |
| En el modo de usuario, si se produce una interrupción, solo falla un proceso. | En el modo Kernel, si se produce una interrupción, todo el sistema operativo puede fallar. |
| Restricciones | |
| En el modo de usuario, existen restricciones para acceder a los programas del kernel. No se puede acceder a ellos directamente. | En el modo kernel, se puede acceder tanto a los programas de usuario como a los programas del kernel. |
Resumen: modo de usuario vs modo kernel
Una computadora funciona en modo de usuario o en modo kernel. La diferencia entre el modo de usuario y el modo de kernel es que el modo de usuario es el modo restringido en el que se ejecutan las aplicaciones y el modo de kernel es el modo privilegiado al que entra la computadora cuando accede a los recursos de hardware. La computadora está cambiando entre estos dos modos. El cambio de contexto frecuente puede ralentizar la velocidad, pero no es posible ejecutar todos los procesos en el modo kernel. Eso es porque; si un proceso falla, todo el sistema operativo podría fallar.
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