He aquí por qué:
* Protección de recursos: El modo privilegiado (a menudo llamado modo kernel o modo supervisor) es esencial para proteger los recursos críticos como la memoria, los dispositivos de E/S y la CPU en sí. Sin él, un programa de nivel de usuario comprometido podría acceder directamente y modificar estos recursos, lo que lleva a bloqueos del sistema, corrupción de datos o adquisición completa del sistema. Un programa de usuario podría, por ejemplo, sobrescribir el código propio del sistema operativo o alterar sus tablas de administración de memoria.
* Aplicación de llamadas del sistema: El sistema operativo actúa como un intermediario entre los programas de usuario y el hardware. Las llamadas del sistema son el mecanismo para que los programas de usuario soliciten servicios (como leer un archivo o enviar datos a través de una red). Se requiere modo privilegiado para garantizar que estas solicitudes se validen y manejen adecuadamente de forma segura. Sin él, un programa de usuario podría ejecutar directamente instrucciones arbitrarias, sin pasar por todas las verificaciones de seguridad.
* aislamiento de procesos: Los sistemas operativos dependen del modo privilegiado para aislar procesos entre sí. Sin este aislamiento, un programa malicioso podría acceder a la memoria o los recursos de otros procesos, lo que potencialmente conduce a violaciones de datos o ataques de denegación de servicio.
Si bien las técnicas sofisticadas basadas en software pueden mitigar algunos de estos riesgos, no pueden eliminarlos por completo. Inevitablemente, confiarían en mecanismos complejos y potencialmente frágiles (por ejemplo, esquemas de protección de memoria sofisticados, una gran dependencia de la firma y verificación de códigos) que podrían ser evitados por atacantes sofisticados. Estas técnicas serían significativamente menos eficientes y crearían una sobrecarga significativa.
En resumen, los modos privilegiados respaldados por hardware son un requisito fundamental para construir sistemas operativos seguros. Proporcionan una capa crucial de protección que no puede replicarse de manera confiable a través del software. La seguridad ofrecida por un enfoque solo de software sería mucho más débil y extremadamente difícil de mantener.