Kernel- und User-Modus
Kernel- und User-Modus
Die CPU kennt Privilegierungsstufen. Anwendungen laufen im User-Modus (eingeschränkte Rechte), der OS-Kern im Kernel-Modus (volle Rechte). Der Übergang geschieht kontrolliert über System Calls und Interrupts.
Worum es geht
Das Statuswort der CPU bestimmt die aktuelle Privilegierungsstufe (Privilege Ring). Damit wird der Zustand running eines Prozesses weiter differenziert in:
- User Context / User Mode — die normale Umgebung für Anwendungen. Geringere Rechte, kein direkter Hardware-Zugriff.
- Kernel Context / Kernel Mode — privilegierte Aktionen. Der Kernel hat höhere Berechtigungen; mitunter gibt es weitere Kontexte (z.B. innerhalb von Interrupt-Handlern).
Der Wechsel
Der Übergang vom User- in den Kernel-Modus geschieht nicht beliebig, sondern nur kontrolliert:
- durch einen System Call (die Anwendung bittet um einen Dienst),
- oder durch einen Interrupt (Hardware/Timer meldet sich).
So bleibt das OS Schiedsrichter: Es schützt Prozesse voreinander und die Hardware vor unkontrolliertem Zugriff.
Ohne Privilegierung könnte jede Anwendung beliebig Speicher anderer Prozesse lesen, Geräte direkt steuern oder das System zum Absturz bringen. Der Schutz des Adressraums (Virtual Memory) baut direkt auf dieser Trennung auf.
Verwandte Notes
System Calls · Interrupts & Exceptions · Prozesskontext & Kontextwechsel · Hardware-Modell & CPU
