【応用情報技術者試験】カーネルモード

カーネルモードとは、CPUの2つの動作モードのうち、OSの核（カーネル）が動作する高い特権を持つモードで、ハードウェアへの直接アクセスやシステムリソースの完全な制御が可能です。これに対し、通常のアプリケーションが動く「ユーザーモード」は制限されており、システム保護のためにカーネルモードと分離されています。ユーザーモードのアプリがシステム機能を使いたい場合はシステムコールを介してカーネルモードに依頼します。 

カーネルモードの主な特徴

• 高い特権: すべてのCPU命令とシステムリソース（メモリ、ディスク、ネットワークなど）に直接アクセスできます。
• OSの核: OSのカーネルやデバイスドライバなどがこのモードで動作し、システム全体の管理を行います。
• システム安定性の要: 非常に強力な反面、カーネルモードでの誤動作やバグはシステム全体をクラッシュさせる（ブルースクリーンなど）リスクがあります。 

ユーザーモードとの違い

• アクセス権限: ユーザーモードは制限され、カーネルモードは無制限。
• 実行内容: ユーザーモードはアプリ、カーネルモードはOSのコア機能。
• セキュリティ: 分離することで、アプリの不具合がシステム全体に影響するのを防ぎ、安定性とセキュリティを高めます。 

関係性（システムコール）
ユーザーモードのアプリケーション（例: Word、Chrome）がファイル保存や画面表示など、システムレベルの操作を行いたい場合、システムコールという仕組みを使ってカーネルモードに処理を依頼します。これにより、アプリは直接ハードウェアに触らず、安全にシステムを利用できるのです。