커널에 대해서 살펴볼까요?

안녕하세요 킴군입니다.

 

오늘은 커널 (Kernel)에 대해서

설명을 드릴려고 합니다~

 

그럼 커널이 무엇이고, 어떠한 기능을 지녔는지

지금부터 살펴보실까요?

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[커널 (Kernel)]

 

커널 (kernel)은 컴퓨터 운영체계의 가장 중요한 핵심으로써 운영체계의 다른 모든 부분에 여러 가지 기본적인 서비스를 제공합니다. 
커널은 셸 (shell)과 대비될 수 있는데, 셸은 운영체계의 가장 바깥부분에 

 

위치하고 있으면서, 사용자 명령어에 대한 처리를 담당합니다.

일반적으로 커널에는 종료된 입출력 연산 등 

커널의 서비스를 경쟁적으로 요구하는 모든 요청들을 처리하는 

인터럽트 처리기와 어떤 프로그램들이 어떤 순서로 

커널의 처리시간을 공유할 것인지를 결정하는 스케줄러, 

 

그리고 스케줄이 끝나면 실제로 각 프로세스들에게 

컴퓨터의 사용권을 부여하는 

수퍼바이저(supervisor) 등이 포함되어 있습니다.

 

 

 

 

또한 커널은 메모리나 저장장치 내에서 

운영체계의 주소공간을 관리하고, 이들을 

모든 주변장치들과 커널의 서비스들을 

사용하는 다른 사용자들에게 고루 나누어주는 

메모리관리자를 가지고 있습니다.

 

 

커널의 서비스는 운영체계의 다른 부분이나, 

흔히 시스템 호출이라고 알려진 

일련의 프로그램 인터페이스들을 통해 요청됩니다.

 

 

 

 

커널은 OS의 심장이자 OS를 규정 짓는 매우 중요한 부분입니다. 

 

하드웨어의 자원을 자원이 필요한 프로세스에 나눠주고, 

덩달아 프로세스 제어(태스크 매니저), 메모리 제어, 프로그램이

운영체제에 요구하는 시스템 콜 등을 수행하는 부분으로

 운영체제 맨 하부에서 돌아갑니다. 

 

 

쉽게 말해 OS를 하나의 기업체로 비유한다면 커널은 인사담당 부서인 셈입니다. 

현재 많이 사용되고 있는 OS는 커널 위에 여러 가지 레이어를 올린 것이죠. 

이렇기 때문에 커널이 날아가게 되면 운영체제를 못쓰게 됩니다. 

 

 

 

 

이 커널도 한번씩 오작동 하여 정지할 때가 있는데, 

이를 가리켜 커널 패닉이라고 부릅니다.

 

물론 현재는 억지로 볼 수는 있지만 

일반적인 상황에선 꽤나 보기 힘듭니다.

 

 

 

 

커널은 모놀리식, 마이크로, 하이브리드, 엑소, 나노 등등 여러 종류가 있는데 

그 중 모놀리식, 마이크로, 하이브리드가 많이 알려져 있습니다. 

 

각각 다 장단점을 가지고 있으며, 예전에는 모놀리식 커널이 우세하냐 아니면 

마이크로 커널이 우세하냐라는 인터넷 논쟁이 벌어지기도 했습니다. 

 

이 논쟁은 논쟁을 벌인 두 사람의 이름을 따 

앤드루 태넌바움 Vs 리누스 토르발스 논쟁이라 불립니다.

 

[모놀리식 커널]

 

입출력, 네트워크, 디바이스 지원 등등의 운영체제에서 

일어나는 모든 일들을 한 개의 커널이 다 처리하는 방식입니다. 

 

속도가 빠르고 디자인도 편리하지만, 잠재적 안정성 문제에 

커널의 크기도 무지막지하게 커진다. 

이 방식을 따르는 운영체제는 다음과 같습니다.

 

리눅스

보통의 Unix 계통

MS-DOS, 윈도우 9x 커널

Mac OS 8.6 이하 버전

 

 

 

 

 

[마이크로 커널]

 

시스템 콜 같은 서비스, 그리고 디바이스 관리를 제외하여 

안정성을 높이고 커널 크기도 줄인 디자인 방식입니다. 

 

안정성이 높고 또한 보안도 높아지지만, 전반적인 퍼포먼스는 저하됩니다. 

이 방식을 따르는 운영체제는 다음과 같습니다.

 

AmigaOS

Amoeba

Mach

Minix

L4

QNX

GNU Hurd

심비안

 

 

 

 

[하이브리드 커널]
모놀리식 커널에다가 마이크로 커널 디자인을 집어넣어 만든 디자인 방식이다. 
이 방식을 따르는 운영체제는 다음과 같다.
NT 커널 (Windows NT 3.1, NT 3.5, NT 3.51, NT 4.0, 2000, XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10, Windows Server 2003, 2003 R2, 2008, 2008 R2, 2012, 2012 R2, 2016)
XNU (다윈과 이에 기반을 둔 macOS, iOS 등등)  BSD의 모놀리식 커널과 마하 커널을 서로 합친 형태
BeOS 하이쿠Dragonfly BSD

 

Plan 9

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