Por que os modos duplos são necessários
Modos duplos (geralmente chamados de
modo de kernel e
Modo de usuário ) são essenciais para os sistemas operacionais:
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Proteja o sistema de programas de usuário malicioso ou de buggy: Os programas de usuário em execução no modo de usuário têm acesso limitado aos recursos do sistema e não podem modificar diretamente o código do kernel. Isso os impede de corromper o sistema operacional ou outros programas.
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Certifique -se de alocação justa de recursos: Ao limitar o acesso aos recursos dos programas do usuário, o sistema operacional pode garantir que nenhum programa único monopolize os recursos do sistema, levando à justiça e estabilidade.
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Ativar execução eficiente: O kernel, em execução no modo de kernel privilegiado, pode acessar diretamente o hardware e executar tarefas críticas, permitindo o uso eficiente dos recursos do sistema.
Sem modos duplos, os programas de usuário podem potencialmente:
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corrompe o sistema operacional: Acessando e modificando diretamente o código do kernel.
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travar o sistema: Acessando e manipulando hardware sem autorização adequada.
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interferir em outros programas: Acessando e modificando os dados de outros programas.
Em resumo, os modos duplos fornecem uma camada crucial de proteção e controle, permitindo que o sistema operacional gerencie recursos e garanta estabilidade e segurança. Chamadas e modos do sistema
chamadas do sistema são a ponte entre os programas do usuário e o kernel do sistema operacional. Eles são o mecanismo pelo qual os programas de usuário solicitam serviços do kernel, como acessar arquivos, criar processos ou manusear conexões de rede.
Veja como as chamadas do sistema se relacionam com os modos: 1.
Programas de usuário executados no modo de usuário: Eles têm acesso limitado aos recursos do sistema e não podem interagir diretamente com o hardware.
2. Para acessar recursos privilegiados, os programas de usuário precisam fazer chamadas do sistema: Essas chamadas são interrupções especiais de software que alternam a CPU do modo de usuário para o modo kernel.
3.
O kernel executa a chamada do sistema no modo de kernel privilegiado: Ele tem acesso total aos recursos do sistema e pode executar a ação solicitada em nome do programa de usuário.
4.
O kernel retorna o controle do programa do usuário: O programa de usuário continua a execução no modo de usuário, sem saber das operações privilegiadas subjacentes realizadas pelo kernel.
Em essência, as chamadas do sistema são o mecanismo para que os programas de usuário "peça permissão" do kernel do sistema operacional para acessar recursos que, de outra forma, são restritos no modo de usuário. Exemplo: Um programa de usuário deseja abrir um arquivo. Não pode acessar diretamente o sistema de arquivos no modo de usuário. Em vez disso, ele usa uma chamada do sistema (como `open ()` ou `fopen ()`) para solicitar ao kernel que abra o arquivo. O kernel executa a solicitação no modo kernel, concedendo acesso ao arquivo e retornando o controle ao programa do usuário.
Essa separação dos modos e o uso de chamadas do sistema garantem um ambiente seguro e controlado para programas de usuário, permitindo que o sistema operacional gerencie e proteja seus recursos com eficiência.
