커널

커널 (Kernel)은 컴퓨터 운영 체제의 핵심 구성 요소로, 컴퓨터 하드웨어와 응용 프로그램 사이의 중개자 역할을 한다. 운영 체제의 다른 모든 부분은 커널 위에서 동작하며, 커널은 시스템의 모든 하드웨어 자원을 관리하고, 프로세스를 제어하며, 메모리를 할당하고, 파일 시스템을 관리하는 등의 중요한 기능을 수행한다.

커널은 일반적으로 시스템 콜(System Call)이라는 인터페이스를 통해 응용 프로그램과 상호 작용한다. 응용 프로그램은 시스템 콜을 통해 커널의 기능을 요청하고, 커널은 요청을 처리한 후 결과를 응용 프로그램에 반환한다. 커널은 하드웨어에 직접 접근할 수 있는 권한을 가지고 있으며, 이를 통해 응용 프로그램이 하드웨어를 직접 제어할 수 없도록 보호하고, 시스템의 안정성과 보안을 유지한다.

다양한 종류의 커널이 존재하며, 그 중 가장 널리 사용되는 유형으로는 모노리식 커널(Monolithic Kernel)과 마이크로커널(Microkernel)이 있다. 모노리식 커널은 운영 체제의 모든 기능이 하나의 단일 공간에 위치하는 반면, 마이크로커널은 핵심 기능만을 포함하고, 나머지 기능은 별도의 프로세스로 실행한다. 각각의 아키텍처는 장단점을 가지고 있으며, 사용되는 운영 체제의 설계 철학과 목표에 따라 선택된다. 리눅스는 대표적인 모노리식 커널 기반 운영 체제이며, MINIX는 마이크로커널의 예시이다.

또한, 커널은 운영 체제의 버전에 따라 기능과 구현 방식이 다를 수 있다. 최신 커널들은 가상화, 보안 강화, 성능 향상 등을 위해 지속적으로 발전하고 있다.

커널의 기능은 다음과 같이 요약할 수 있다:

• 프로세스 관리: 프로세스 생성, 실행, 종료 등의 제어
• 메모리 관리: 메모리 할당, 해제, 가상 메모리 관리
• 파일 시스템 관리: 파일 시스템 접근 및 관리
• 장치 관리: 하드웨어 장치 드라이버 관리 및 제어
• 네트워크 관리: 네트워크 통신 관리
• 보안 관리: 시스템 보안 및 접근 제어

이 외에도 커널은 운영 체제의 안정적인 동작과 효율적인 자원 관리에 필수적인 다양한 기능을 수행한다.