Windows, Mac, Linux 또는 Android 등 모든 운영 체제에는 전체 시스템의 '보스'역할을 하는 Kernel 이라는 핵심 프로그램이 있습니다. OS의 핵심입니다! 커널은 다른 모든 것을 제어하는 컴퓨터 프로그램 일뿐입니다. 컴퓨터에서 일어나는 모든 일이 그것을 통과합니다. 이 게시물에서는 OS에서 커널이 무엇인지, 그리고 다양한 유형의 커널에 대해 설명합니다.
OS의 커널이란?
이제 OS의 핵심 프로그램이라는 것을 알았으므로 부트 로더 이후에로드되는 첫 번째 프로그램이기도합니다. 그런 다음 하드웨어와 소프트웨어 또는 응용 프로그램 간의 모든 대화를 수행합니다. 따라서 프로그램을 시작하면 사용자 인터페이스가 Kernel에 요청을 보냅니다. 그런 다음 커널은 CPU, 메모리에 요청을 전송하여 처리 능력, 메모리 및 기타 사항을 할당하여 애플리케이션이 프런트 엔드에서 원활하게 실행될 수 있도록합니다.
Kernel을 번역자로 상상할 수 있습니다. 소프트웨어의 입력 / 출력 요청을 CPU 및 GPU에 대한 명령 세트로 변환합니다. 간단히 말해서, 소프트웨어와 하드웨어 사이의 계층으로 모든 것을 가능하게합니다. 커널은 다음을 관리합니다.
- CPU / GPU
- 기억
- 입력 / 출력 또는 IO 장치
- 자원 관리
- 메모리 관리
- 장치 관리
- 시스템 호출.
사용자 프로세스는 시스템 호출을 통해서만 커널 공간에 액세스 할 수 있습니다. 프로그램이 직접 액세스를 시도하면 오류가 발생합니다.
커널 보안 및 보호
커널은 또한 하드웨어를 보호합니다. 보호 기능이 없으면 모든 프로그램이 컴퓨터 충돌, 데이터 손상 등 컴퓨터에서 모든 작업을 수행 할 수 있습니다.
현대 컴퓨터에서 보안은 하드웨어 수준에서 구현됩니다. 예를 들어 Windows는 신뢰할 수있는 소스가 아니고 서명을 사용하여 인증 된 드라이버를로드하지 않습니다. 보안 부팅 및 신뢰할 수있는 부팅이 전형적인 예입니다.
보안 부팅 : PC 업계 구성원이 개발 한 보안 표준입니다. 시스템 시작 프로세스 중에 무단 응용 프로그램이 실행되지 않도록하여 악성 프로그램으로부터 시스템을 보호 할 수 있습니다. 이 기능은 PC 제조업체에서 신뢰하는 소프트웨어 만 사용하여 PC가 부팅되도록합니다. 따라서 PC가 시작될 때마다 펌웨어는 펌웨어 드라이버 (옵션 ROM) 및 운영 체제를 포함한 각 부팅 소프트웨어의 서명을 확인합니다. 서명이 확인되면 PC가 부팅되고 펌웨어가 운영 체제를 제어합니다.
신뢰할 수있는 부팅 : VTPM (Virtual Trusted Platform Module)을 사용하여로드하기 전에 Windows 10 커널의 디지털 서명을 확인합니다. 차례로 부팅 드라이버, 시작 파일 및 ELAM을 포함하여 Windows 시작 프로세스의 다른 모든 구성 요소를 확인합니다. 파일이 어느 정도 변경되거나 변경된 경우 부트 로더는 파일을 감지하고 손상된 구성 요소로 인식하여로드를 거부합니다. 간단히 말해서 부팅하는 동안 모든 요소에 대한 신뢰 체인을 제공합니다.
커널 유형은 무엇입니까?
커널은 보안 회선에서 하드웨어와 통신 할 수도 있습니다. 따라서 기업은 일련의 버튼을 통해 하드웨어와 통신 할 수있는 커널을 개발할 수 있습니다. 세탁기를 예로 들어 보겠습니다. 이동하는 노브와 설정 한 시간에 따라 기본 수준의 커널이면 충분합니다. 즉, 커널 자체는 시간이 지남에 따라 복잡해져 커널 유형이 생성됩니다.
- 모 놀리 식 커널 : 여기서 OS와 커널은 모두 동일한 메모리 공간에서 실행되며 보안이 중요하지 않은 곳에 적합합니다. 액세스 속도가 빨라지지만 장치 드라이버에 버그가 있으면 전체 시스템이 충돌합니다.
- Microkernel : 커널 자체가 대부분의 작업을 수행 할 수있는 Monolithic Kernel의 벗겨진 버전이며 별도의 GUI가 필요하지 않습니다. 보안 및 충돌 시스템이 발생하지 않거나 발생하지 않는 곳에서 사용해야합니다.
- 하이브리드 커널 : 이 커널은 우리가 가장 많이 보는 것입니다. Windows, Apple의 macOS. Monolithic Kernel과 Microkernel이 혼합되어 있습니다. Windows가 부팅 프로세스를 시작할 때 드라이버가로드되는 방식과 비슷하게 드라이버를 이동하지만 커널 내부에 시스템 서비스를 유지합니다.
- 나노 커널 : 커널 이 필요하지만 대부분의 기능이 외부에 설정되어 있다면 이것이 그림에 나타납니다.
- Exo Kernel : 이 커널은 프로세스 보호 및 리소스 처리 만 제공합니다. 그러나 주로 사내 프로젝트를 테스트하고 더 나은 커널 유형으로 업그레이드 할 때 사용됩니다.
커널에는 우리가 얘기 한 것보다 훨씬 더 많은 것이 있습니다. 더 깊이 파고 들수록 커널의 정의가 더 넓어지고 심오 해집니다.
게시물이 이해하기 쉽고 기본 사항을 익히는 데 도움이 되었기를 바랍니다.