用户模式和内核模式

运行 Windows 的计算机中的处理器有两个不同模式:“用户模式”和“内核模式”。根据处理器上运行的代码的类型,处理器在两个模式之间切换。应用程序在用户模式下运行,核心操作系统组件在内核模式下运行。多个驱动程序在内核模式下运行时,某些驱动程序可能在用户模式下运行。

当启动用户模式的应用程序时,Windows 会为该应用程序创建“进程”。进程为应用程序提供专用的“虚拟地址空间”和专用的“句柄表格”。由于应用程序的虚拟地址空间为专用空间,一个应用程序无法更改属于其他应用程序的数据。每个应用程序都孤立运行,如果一个应用程序损坏,则损坏会限制到该应用程序。其他应用程序和操作系统不会受该损坏的影响。

用户模式应用程序的虚拟地址空间除了为专用空间以外,还会受到限制。在用户模式下运行的处理器无法访问为该操作系统保留的虚拟地址。限制用户模式应用程序的虚拟地址空间可防止应用程序更改并且可能损坏关键的操作系统数据。

在内核模式下运行的所有代码都共享单个虚拟地址空间。这表示内核模式驱动程序未从其他驱动程序和操作系统自身独立开来。如果内核模式驱动程序意外写入错误的虚拟地址,则属于操作系统或其他驱动程序的数据可能会受到损坏。如果内核模式驱动程序损坏,则整个操作系统会损坏。

此图说明了用户模式组件与内核模式组件之间的通信。

框图:用户模式组件和内核模式组件

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