Windows ऑपरेटिंग सिस्टम Kernel और User दोनों मोड के साथ आता है, लेकिन हर कोई दोनों के बीच अंतर नहीं जानता। वास्तव में, अधिकांश उपयोगकर्ताओं को पता ही नहीं है कि ये मोड मौजूद हैं, लेकिन फिर भी उन्होंने इनका उपयोग किया है। अब, यदि आप उन कई लोगों में से एक हैं, तो कुछ आवश्यक ज्ञान प्राप्त करने के लिए पढ़ते रहें।
User और Kernel मोड का अवलोकन
Windows ऑपरेटिंग चलाने वाले आपके कंप्यूटर में दो अलग-अलग मोड हैं, और वे हैं User mode और Kernel mode। कंप्यूटर के भीतर माइक्रोप्रोसेसर चल रहे कोड के प्रकार के आधार पर स्वचालित रूप से किसी भी मोड के बीच स्विच करने में सक्षम है। एप्लिकेशन और प्रोग्राम User mode में चलाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जबकि कोर ऑपरेटिंग सिस्टम से जुड़े घटक Kernel mode में चलेंगे। अधिकांश ड्राइवर Kernel mode में चलेंगे, लेकिन कुछ ऐसे भी हैं जो User mode में भी चलते हैं।
Windows ऑपरेटिंग सिस्टम में Kernel Mode और User Mode
किसी भी उन्नत कंप्यूटर उपयोगकर्ता के लिए User और Kernel मोड के महत्वपूर्ण पहलुओं को समझना एजेंडा पर होना चाहिए। हम इस पोस्ट में निम्नलिखित पर चर्चा करेंगे:
- Kernel Mode कैसे काम करता है?
- User mode कैसे काम करता है?
- Kernel और User mode के बीच क्या अंतर है?
- Windows सिस्टम संसाधनों को उपयोगकर्ता एप्लिकेशन से कैसे अलग करता है?
1] Windows 11/10 में Kernel Mode कैसे काम करता है?
Microsoft कहता है:
कर्नेल मोड में चलने वाला सभी कोड एक ही वर्चुअल एड्रेस स्पेस साझा करता है। इसका मतलब है कि एक कर्नेल-मोड ड्राइवर अन्य ड्राइवरों और ऑपरेटिंग सिस्टम से अलग नहीं है। यदि एक कर्नेल-मोड ड्राइवर गलती से गलत वर्चुअल एड्रेस पर लिखता है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम या किसी अन्य ड्राइवर से संबंधित डेटा से समझौता किया जा सकता है। यदि एक कर्नेल-मोड ड्राइवर क्रैश होता है, तो पूरा ऑपरेटिंग सिस्टम क्रैश हो जाता है।
ठीक है, तो कर्नेल मोड में चलने वाला हर कोड एक ही वर्चुअल एड्रेस स्पेस साझा करता है। इसका क्या मतलब है? खैर, एक कर्नेल-मोड ड्राइवर अन्य ड्राइवरों से अलग नहीं है, और ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए भी यही कहा जा सकता है।
ध्यान रखें कि यदि एक कर्नेल-मोड ड्राइवर गलती से गलत वर्चुअल एड्रेस पर लिखने का प्रबंधन करता है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम से जुड़ा डेटा खतरे में पड़ सकता है। हम यह भी समझते हैं कि अन्य ड्राइवर भी इसी तरह से खतरे में पड़ सकते हैं।
इसके अलावा, यदि एक कर्नेल-मोड ड्राइवर क्रैश का अनुभव करता है, तो पूरा Windows 11/10 ऑपरेटिंग सिस्टम क्रैश हो जाएगा।
पढ़ें: OS में कर्नेल क्या है? कर्नेल के प्रकार क्या हैं?
2] Windows 11/10 में User mode कैसे काम करता है?
Microsoft कहता है:
जब आप एक यूजर-मोड एप्लिकेशन शुरू करते हैं, तो Windows एप्लिकेशन के लिए एक प्रक्रिया बनाता है। प्रक्रिया एप्लिकेशन को एक निजी वर्चुअल एड्रेस स्पेस और एक निजी हैंडल टेबल प्रदान करती है। क्योंकि एक एप्लिकेशन का वर्चुअल एड्रेस स्पेस निजी है, एक एप्लिकेशन दूसरे एप्लिकेशन से संबंधित डेटा को बदल नहीं सकता। प्रत्येक एप्लिकेशन आइसोलेशन में चलता है, और यदि एक एप्लिकेशन क्रैश होता है, तो क्रैश उस एक एप्लिकेशन तक सीमित होता है। अन्य एप्लिकेशन और ऑपरेटिंग सिस्टम क्रैश से प्रभावित नहीं होते।
जब भी कोई कंप्यूटर उपयोगकर्ता एक यूजर-मोड एप्लिकेशन शुरू करता है, तो Windows 11/10 OS उस एप्लिकेशन के लिए एक प्रक्रिया बनाएगा। अब, प्रक्रिया उस एप्लिकेशन को एक निजी हैंडल टेबल के साथ एक वर्चुअल एड्रेस स्पेस प्रदान करने का काम करेगी।
इसे जांचें। एक एप्लिकेशन अन्य एप्लिकेशन से संबंधित डेटा को बदलने में सक्षम नहीं है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक एप्लिकेशन का वर्चुअल एड्रेस स्पेस हमेशा निजी होता है और इसे बदला नहीं जा सकता। आप देखते हैं, यहां हर एप्लिकेशन आइसोलेशन में चलता है, इसलिए, यदि एक ऐप क्रैश होता है, तो केवल वही ऐप प्रभावित होगा। ऑपरेटिंग सिस्टम पर चल रहे अन्य ऐप्स अपेक्षा के अनुरूप चलते रहेंगे।
3] Windows 11/10 पर Kernel और User mode में क्या अंतर है?
दोनों मोड के बीच सबसे बड़ा अंतर, वास्तव में, उनके द्वारा प्रदान किए जाने वाले विशेषाधिकार का स्तर है। जब User mode में होते हैं, तो एप्लिकेशन के पास बहुत अधिक विशेषाधिकार नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है, इसमें हार्डवेयर संसाधनों तक सीधी पहुंच नहीं होती है।
हालांकि, Kernel mode के साथ, यह बढ़े हुए विशेषाधिकारों के साथ आता है, और इस तरह, एक साधारण क्रैश पूरे ऑपरेटिंग सिस्टम को नीचे ले जा सकता है, जो User mode के साथ संभव नहीं है।
4] Windows सिस्टम संसाधनों को उपयोगकर्ता एप्लिकेशन से कैसे अलग करता है?
Microsoft ने Windows ऑपरेटिंग सिस्टम को एक लेयर्ड मॉडल का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया ताकि एक प्रक्रिया के लिए वर्तमान विशेषाधिकार स्तर का पता लगाया जा सके। आप देखते हैं, बाहरी परत पर रहने वाले एप्लिकेशन में आमतौर पर कम विशेषाधिकारों तक पहुंच होती है, जबकि Kernel, जो कोर पर बैठता है, तक बहुत अधिक पहुंच होती है।
पढ़ें: Windows Kernel Mode Power Manager क्या है?
Kernel space और User space में क्या अंतर है?
Kernel space, ऑपरेटिंग सिस्टम कर्नेल प्रक्रिया को चलाने के लिए आरक्षित है जिसमें ड्राइवर शामिल हैं। User space, प्रोग्राम और सॉफ्टवेयर चलाने के लिए आरक्षित मेमोरी क्षेत्र है।
क्या डिवाइस ड्राइवर कर्नेल मोड में चलते हैं?
ड्राइवर सॉफ्टवेयर हैं, इसलिए हां, डिवाइस ड्राइवर कर्नेल मोड में चल सकते हैं। हालांकि, चूंकि डिवाइस ड्राइवर को संरक्षित डेटा तक पहुंच की आवश्यकता नहीं होती है, वे यूजर मोड में भी ठीक चल सकते हैं, कर्नेल मोड में प्रदर्शन करने की बहुत कम आवश्यकता के साथ।
अगला पढ़ें: Linux Kernel का इंटरएक्टिव मैप।
