ARTIKEL kernel

Kernel adalah suatu perangkat lunak yang menjadi bagian utama dari sebuah sistem operasi. Tugasnya melayani bermacam program aplikasi untuk mengakses perangkat keras komputer secara aman.Karena akses terhadap perangkat keras terbatas, sedangkan ada lebih dari satu program yang harus dilayani dalam waktu yang bersamaan, maka kernel juga bertugas untuk mengatur kapan dan berapa lama suatu program dapat menggunakan satu bagian perangkat keras tersebut. Hal tersebut dinamakan sebagai multiplexing.

Akses kepada perangkat keras secara langsung merupakan masalah yang kompleks, oleh karena itu kernel biasanya mengimplementasikan sekumpulan abstraksi hardware. Abstraksi-abstraksi tersebut merupakan sebuah cara untuk menyembunyikan kompleksitas, dan memungkinkan akses kepada perangkat keras menjadi mudah dan seragam. Sehingga abstraksi pada akhirnya memudahkan pekerjaan programer.

Untuk menjalankan sebuah komputer kita tidak harus menggunakan kernel sistem operasi. yaitu bilamana pembuat program ingin melakukan pekerjaannya tanpa bantuan abstraksi perangkat keras atau bantuan sistem operasi. Teknik ini digunakan oleh komputer generasi awal, sehingga bila kita ingin berpindah dari satu program ke program lain, kita harus mereset dan meload kembali program-program tersebut.

Dari keempat kategori kernel yang disebutkan diatas, kernel Linux termasuk kategori monolithic kernel. Kernel Linux berbeda dengan sistem Linux. Kernel Linux merupakan sebuah perangkat lunak orisinil yang dibuat oleh komunitas Linux, sedangkan sistem Linux, yang dikenal saat ini, mengandung banyak komponen yang dibuat sendiri atau dipinjam dari proyek pengembangan lain.

Kernel Linux pertama yang dipublikasikan adalah versi 0.01, pada tanggal 14 Maret 1991. Sistem berkas yang didukung hanya sistem berkas Minix. Kernel pertama dibuat berdasarkan kerangka Minix (sistem UNIX kecil yang dikembangkan oleh Andy Tanenbaum). Tetapi, kernel tersebut sudah mengimplementasi proses UNIX secara tepat.

Pada tanggal 14 Maret 1994 dirilis versi 1.0, yang merupakan tonggak sejarah Linux. Versi ini adalah kulminasi dari tiga tahun perkembangan yang cepat dari kernel Linux. Fitur baru terbesar yang disediakan adalah jaringan. Kernel 1.0 juga memiliki sistem berkas yang lebih baik tanpa batasan-batasan sistem berkas Minix. Sejumlah dukungan perangkat keras ekstra juga dimasukkan ke dalam rilis ini.

Dukungan perangkat keras telah berkembang termasuk diantaranya floppy-disk, CD-ROM, sound card, berbagai mouse, dan keyboard internasional. Dukungan juga diberikan terhadap modul kernel yang loadable dan unloadable secara dinamis.Satu tahun kemudian dirilis kernel versi 1.2. Kernel ini mendukung variasi perangkat keras yang lebih luas. Pengembang telah memperbaharui networking stack untuk menyediakan support bagi protokol IPX, dan membuat implementasi IP lebih lengkap dengan memberikan fungsi accounting dan firewalling. Kernel 1.2 ini merupakan kernel Linux terakhir yang PC-only. Konsentrasi lebih diberikan pada dukungan perangkat keras dan memperbanyak implementasi lengkap pada fungsi-fungsi yang ada.

Pada bulan Juni 1996, kernel Linux 2.0 dirilis. Versi ini memiliki dua kemampuan baru yang penting, yaitu dukungan terhadap multiple architecture dan multiprocessor architectures. Kode untuk manajemen memori telah diperbaiki sehingga kinerja sistem berkas dan memori virtual meningkat. Untuk pertama kalinya, file system caching dikembangkan ke networked file systems, juga sudah didukung writable memory mapped regions. Kernel 2.0 sudah memberikan kinerja TCP/IP yang lebih baik, ditambah dengan sejumlah protokol jaringan baru. Kemampuan untuk memakai remote netware dan SMB (Microsoft LanManager) network volumes juga telah ditambahkan pada versi terbaru ini. Tambahan lain adalah dukungan internal kernel threads, penanganan dependencies antara modul-modul loadable, dan loading otomatis modul berdasarkan permintaan (on demand). Konfigurasi dinamis dari kernel pada run time telah diperbaiki melalui konfigurasi interface yang baru dan standar.

Fungsi kernel :

1.     melayani bermacam program aplikasi untuk mengakses perangkat keras komputer secara aman.

2.     Karena akses terhadap perangkat keras terbatas, sedangkan ada lebih dari satu program yang harus dilayani dalam waktu yang bersamaan, maka kernel juga bertugas untuk mengatur kapan dan berapa lama suatu program dapat menggunakan satu bagian perangkat keras tersebut. Hal tersebut dinamakan sebagai multiplexing.

3.     membantu eksekusi aplikasi dan mendukungnya dengan fitur abstraksi hardware.

Fungsi utama kernel adalah untuk mengelola sumber daya komputer dan memungkinkan program lain untuk menjalankan dan menggunakan sumber daya koputer tersebut. Biasanya, sumber daya komputer terdiri dari:

a)Central Processing Unit (CPU/prosesor)

Ini adalah bagian paling sentral dari sebuah sistem komputer, bertanggung jawab untuk menjalankan atau mengeksekusi program di atasnya. Kernel bertanggung jawab untuk memutuskan setiap saat dimana banyak program yang berjalan serta harus dialokasikan ke prosesor (yang biasanya masing-masing prosesor hanya dapat menjalankan satu program pada satu waktu)

b) Memori komputer.

Memori digunakan untuk menyimpan instruksi program baik dan data. Biasanya, berdua harus hadir dalam memori agar program untuk mengeksekusi. Seringkali beberapa program akan menginginkan akses ke memori, sering menuntut memori lebih dari komputer telah tersedia. Kernel bertanggung jawab untuk menentukan memori memilih proses yang dapat menggunakan, dan menentukan apa yang harus dilakukan bila tidak cukup kapasitas memori yang tersedia.

c)Input / Output (I / O)

Perangkat-perangkat komputer I/O, seperti keyboard, mouse, disk drive, printer, monitor, dll kernel mengalokasikan permintaan dari aplikasi untuk melakukan I/O ke perangkat yang sesuai (atau pemilihan perangkat, misal dalam kasus pemilihan file pada disk atau menampilakan windows pada monitor) dan memberikan metode mudah untuk menggunakan perangkat (biasanya diabstraksikan ke titik di mana aplikasi tidak perlu tahu rincian pelaksanaan perangkat).

Kernel juga biasanya menyediakan metode untuk sinkronisasi dan komunikasi antara proses (disebut antar-proses komunikasi atau IPC inter-process communication).

Kernel dapat mengimplementasikan fitur-fitur ini sendiri, atau bergantung pada beberapa proses dijalankan untuk menyediakan fasilitas untuk proses lainnya, meskipun dalam hal ini harus menyediakan beberapa cara untuk memungkinkan proses IPC untuk mengakses fasilitas yang disediakan oleh masing-masing lain.

Akhirnya, kernel harus memberikan program yang berjalan dengan metode untuk membuat permintaan untuk mengakses fasilitas ini.

Kernel pun memiliki sifat Modular dan sifat Monolitik.

Berikut adalah perbedaan dari sifat Modular dan Monolitik:

Kernel Modular

Seperti pada kernel Linux mempunyai rancangan modular. Pada saat boot time, hanya minimal resident kernel yang di-load ke dalam memori. Ini di karenakan hanya modul-modul yang dibutuhkan saja serta di inginkan user yang akan diproses, sebuah modul kernel dapat secara dinamik di-load ke dalam memori. Kemudian secara periode spesifik modul tidak ingin di aktifkan maka modul dapat di hapus dari memori. Mekanisme dynamic loading ini dinamakan kmod. Dengan kata lain modul tidak akan di-load apabila tidak diinginkan dan modul akan di gunakan apabila di butuhkan. Salah satu keuntungan kernel yang bersifat modular, gonta-ganti hardware menjadi lebih mudah, karena tinggal menge-probe suatu modul, atau jika belum ada hanya tinggal mem-build satu modul saja. Kerugiannya adalah relatif rentan terhadapat masalah security, karena biasanya script kiddies memasukkan suatu modul ke dalam kernel (dengan harapan proses yang dimilikinya tidak diketahui oleh admin sistem yang bersangkutan)

Kernel buildin (Monolitik)

Dengan Kernel monolitik lebih baik dari segi security, sebuah kernel builtin (monolitik) akan relatif aman. Namun dari segi kemudahan, jika kita menambah atau mengganti suatu hardware, maka otomatis harus mengkompilasi ulang kernel .Namun demikian, skema kernel bagaimana yang lebih sesuai, itu bisa diklarifikasi sesuai kebutuhan dan implementasi sistem yang digunakan. Jika kernel monolitik ingin di jadikan modular, itu bisa dilakukan oleh dari kernel monolitik, dengan cara setelah konfigurasi ditetapkan dalam kernel monolitik dan di kompilasi maka dapat di ambil, bagian-bagian mana saja yang akan dipisahkan untuk dijadikan modul-modul.