OS의 Kernel

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Kernel의 주요 특징

• 컴퓨터의 커널은 운영체제의 핵심 부분임

• 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 간의 통신을 관리하고 제어하는 역할을 수행함

• 운영체제의 가장 하위에 위치함

• 시스템의 기본 동작을 제어하고 다양한 하드웨어와 소프트웨어 자원을 관리함

Kernel의 분류

1. 모놀리식(Monolithic)

   • 대부분의 시스템 기능을 단일 커널 내에서 처리하는 방식

2. 마이크로커널(Microkernel)

   • 기본 기능만을 커널 내에서 처리하고 다른 기능은 유저 모드에서 실행하는 방식

Kernel의 주요 기능

1. 시스템 리소스 관리

   • 커널은 시스템의 하드웨어 리소스를 관리한다.

   • 이에는 CPU 시간, 메모리, 입출력 장치 등이 포함된다.

   • 프로세스와 스레드의 스케줄링을 조정하여 각각의 실행 시간을 할당하고, 메모리 공간을 할당 및 해제하여 프로그램이 필요한 만큼의 메모리를 사용할 수 있도록 관리한다.

2. 하드웨어 추상화

   • 커널은 하드웨어와 소프트웨어 간의 중간 계층 역할을 한다.

   • 다양한 하드웨어 장치들을 추상화하여 일관된 인터페이스를 제공한다.

   • 더불어, 응용 프로그램이 특정 하드웨어 세부 정보를 알 필요 없이 일관된 방식으로 동작할 수 있도록 돕는다.

3. 시스템 호출 제공

   • 응용 프로그램은 커널의 기능을 호출하여 하드웨어 리소스에 접근하거나 다양한 작업을 수행할 수 있다.

   • 이러한 호출은 시스템 호출(System Call) 인터페이스를 통해 이루어지며, 응용 프로그램과 커널 간의 상호 작용을 담당한다.

4. 보안과 권한 관리

   • 커널은 시스템 내의 자원과 데이터에 대한 접근 권한을 관리한다.

   • 사용자와 응용 프로그램 간의 분리를 유지하며, 보안을 강화하여 불법적인 액세스와 악의적인 동작으로부터 시스템을 보호한다.

5. 인터럽트 처리

   • 하드웨어와 소프트웨어 간의 통신은 인터럽트라는 메커니즘을 통해 이루어지는데, 인터럽트는 예기치 않은 상황이나 이벤트가 발생했을 때 커널에게 알려주는 역할을 한다.

   • 이를 통해 시스템은 외부에서의 입력이나 장치 동작을 적시에 처리할 수 있다.