JOKAM INFORMATIKA [OFFICIAL]: Apa Yang Dimaksud Dengan Kernel Lengkap ?

Apa Yang Dimaksud Dengan Kernel Lengkap ?

Karena merupakan program terkecil dari komputer yang dapat menangani semua kinerja yang ada di dalam komputer, kernel biasanya menyiapkan beberapa tahapan-tahapan untuk dieksekusi sebelumnya oleh prosesor. awal mula komputer dinyalakan maka hal pertama kali yang diakses adalah kernel. setelah komputer dinyalakan maka kernel akan mengakses beberapa program maupun perangkat yang ada pada komputer tersebut. kernel akan menghubungi beberapa program yang harus dijalankan pertama kali selain itu, kernel juga mengecek persiapan hardware-hardware yang mendukung kinerja komputer seperti mouse, keyboard dan juga speaker. maka apabila beberapa hardware yang penting tidak terdeteksi misalkan tidak adanya mouse atau keyboard maka secara otomatis kernel akan menghubungi sistem untuk mencegah berjalannya operasi sistem ke tahap berikutnya karena sistem operasi dikatakan belum siap atau layak untuk berjalan.

Pada dasarnya kernel kesulitan dalam mengakses hardware atau perangkat keras yang terhubung, namun pembuat komputer mengakalinya dengan cara membuat implementasi atau sekumpulan beberapa perintah yang menangani problematika tersebut. sehingga masalah itu dapat diatasi dengan baik.

Pada sebuah teknologi yang awal, karena masih belum dibuat kernel sehingga kinerja komputer masih digunakan secara manual. misalkan apabila anda ingin menjalankan beberapa program maka anda harus memulainya dari awal.

Awal mulanya sebelum komponen ini terlahir, program secara otomatis dapat berjalan dengan menggunakan Booting (CMOS Setup). sehingga para programmer dapat secara mudah membuat program namun tidak mendapat dukungan oleh sistem dari operasi tersebut yaitu hardware abstraksi. hingga fungsi ini membuat para user harus mereset ulang program yang sudah dijalankan apabila anda ingin berpindah ke program yang lainnya. karena permasalahan pada metode ini yang sangat usang maka para ilmuwan dan juga arsitek dari sistem operasi membuat sebuah terobosan terbaru yang dapat mengatasi hal ini.

Kemudian para arsitek sistem operasi tersebut berhasil membuat terobosan yang berbentuk kernel, metode ini terdiri dari 4 bagian penting di dalamnya yaitu :

Kernel Monolitik - dapat mengintegrasikan banyak fungsi di dalam kernel dan juga dapat menyediakan beberapa lapisan abstraksi perangkat keras secara penuh terhadap hardware yang berada di bawah naungan sistem operasi.
Micro Kernel - menyediakan hanya beberapa dari abstraksi perangkat keras yang ada dan juga mengontrol kinerja program yang bergerak pada sebuah operasi sistem.
Kernel hibrida - adalah perkembangan dari mikro kernel,yang mana kernel ini mempunyai fitur tambahan yang dapat meningkatkan kinerjanya.
Exo Kernel - memungkinkan hardware abstraksi secara maksimal, sehingga kernel ini dapat membantu supaya sistem operasi dapat berkomunikasi dengan perangkat keras pendukung secara baik.

Kernel Monolitik

adalah sebuah definisi untuk antarmuka virtual yang berada pada tingkat tinggi di atas perangkat keras, concurrency dan pengaturan memori dilakukan dalam mode supervisor.

Pada sistem operasi modern yang menggunakan monolithic kernel, seperti halnya Linux, FreeBSD, Solaris, dan Microsoft Windows, dapat memuat modul-modul yang dapat dieksekusi pada saat kernel tersebut dijalankan sehingga mengizinkan ekstensi terhadap kemampuan kernel sesuai kebutuhan, dan tentu saja dapat membantu menjaga agar kode yang berjalan di dalam ruangan kernel (kernel-space) seminim mungkin.

Di bawah ini ada beberapa sistem operasi yang menggunakan Monolithic kernel :

Kernel sistem operasi UNIX tradisional, seperti halnya kernel dari sistem operasi UNIX keluarga BSD (NetBSD,
BSD/I, FreeBSD, dan lainnya).
Kernel sistem operasi GNU/Linux, Linux.
Kernel sistem operasi Windows (versi 1.x hingga 4.x; kecuali Windows NT).

Mikro Kernel

berisikan abstraksi yang sederhana yang ada pada hardware, mempunyai sekumpulan primitif atau sistem call yang dapat digunakan untuk membuat sistem operasi dapat berjalan dengan lancar yakni layanan-layanan seperti manajemen thread, komunikasi antar address space dan antar proses.

Server atau disebut sebagai peladen adalah sebuah program, seperti halnya program lainnya. Server dapat mengizinkan sistem operasi agar dapat dimodifikasi hanya dengan menjalankan program atau menghentikannya. Sebagai contoh, untuk sebuah mesin yang kecil tanpa dukungan jaringan, server jaringan (istilah server di sini tidak dimaksudkan sebagai komputer pusat pengatur jaringan) tidak perlu dijalankan. Pada sistem operasi tradisional yang menggunakan monolithic kernel, hal ini dapat mengakibatkan pengguna harus melakukan rekompilasi terhadap kernel, yang tentu saja sulit untuk dilakukan oleh pengguna biasa yang awam.

Dalam teorinya, sistem operasi yang menggunakan microkernel disebut jauh lebih stabil dibandingkan dengan monolithic kernel, karena sebuah server yang gagal bekerja, tidak akan menyebabkan kernel menjadi tidak dapat berjalan, dan server tersebut akan dihentikan oleh kernel utama. Akan tetapi, dalam praktiknya, bagian dari system state dapat hilang oleh server yang gagal bekerja tersebut, dan biasanya untuk melakukan proses eksekusi aplikasi pun menjadi sulit, atau bahkan untuk menjalankan server-server lainnya.

Sistem operasi yang menggunakan microkernel umumnya secara dramatis memiliki kinerja di bawah kinerja sistem operasi yang menggunakan monolithic kernel. Hal ini disebabkan oleh adanya overhead yang terjadi akibat proses input/output dalam kernel yang ditujukan untuk mengganti konteks (context switch) untuk memindahkan data antara aplikasi dan server.

Beberapa sistem operasi yang menggunakan microkernel:

IBM AIX, sebuah versi UNIX dari IBM
Amoeba, sebuah kernel yang dikembangkan untuk tujuan edukasi
Kernel Mach, yang digunakan di dalam sistem operasi GNU/Hurd, NexTSTEP, OPENSTEP, dan Mac OS/X
Minix, kernel yang dikembangkan oleh Andrew Tanenbaum untuk tujuan edukasi
Symbian OS, sebuah sistem operasi yang populer digunakan pada hand phone, handheld device, embedded device,
dan PDA Phone.

Kernel Hibrida

kernel hibrida pada dasarnya adalah mikro kernel yang memiliki kode lain dari mikro kernel. sehingga kode ini yang membedakan bahwa kernel ini berbeda dengan mikro kernel. kode-kode tersebut diletakkan di dalam ruangan kernel dengan tujuan agar dapat dieksekusi dengan lebih cepat ketimbang harus diletakkan pada user kernel.

Beberapa orang banyak yang bingung dalam membedakan antara kernel hibrida dan kernel monolitik yang dapat memuat modul kernel setelah proses booting, dan cenderung menyamakannya. Antara kernel hibrida dan kernel monolitik jelas berbeda. Kernel hibrida berarti bahwa konsep yang digunakannya diturunkan dari konsep desain kernel monolitik dan mikrokernel. Kernel hibrida juga memiliki secara spesifik memiliki teknologi pertukaran pesan (message passing) yang digunakan dalam mikrokernel, dan juga dapat memindahkan beberapa kode yang seharusnya bukan kode kernel ke dalam ruangan kode kernel karena alasan kinerja.

Di bawah ini adalah beberapa sistem operasi yang menggunakan kernel hibrida :

BeOS, sebuah sistem operasi yang memiliki kinerja tinggi untuk aplikasi multimedia.
Kernel hibrida
Novell NetWare, sebuah sistem operasi yang pernah populer sebagai sistem operasi jaringan berbasis IBM PC dan
kompatibelnya.
Microsoft Windows NT (dan semua keturunannya).
Android

Exo Kernel

Sebenarnya, Exokernel bukanlah pendekatan kernel sistem operasi yang umum—seperti halnya microkernel atau monolithic kernel yang populer, melainkan sebuah struktur sistem operasi yang disusun secara vertikal. Ide di balik exokernel adalah untuk memaksa abstraksi yang dilakukan oleh developer sesedikit mungkin, sehingga membuat mereka dapat memiliki banyak keputusan tentang abstraksi hardware. Exokernel biasanya berbentuk sangat kecil, karena fungsionalitas yang dimilikinya hanya terbatas pada proteksi dan penggandaan sumber daya. Kernel-kernel klasik yang populer seperti halnya monolithic dan microkernel melakukan abstraksi terhadap hardware dengan menyembunyikan semua sumber daya yang berada di bawah hardware abstraction layer atau di balik driver untuk hardware. Sebagai contoh, jika sistem operasi klasik yang berbasis kedua kernel telah mengalokasikan sebuah lokasi memori untuk sebuah hardware tertentu, maka hardware lainnya tidak akan dapat menggunakan lokasi memori tersebut kembali.

Exokernel mengizinkan akses terhadap hardware secara langsung pada tingkat yang rendah: aplikasi dan abstraksi dapat melakukan request sebuah alamat memori spesifik baik itu berupa lokasi alamat physical memory dan blok di dalam hard disk. Tugas kernel hanya memastikan bahwa sumber daya yang diminta itu sedang berada dalam keadaan kosong—belum digunakan oleh yang lainnya—dan tentu saja mengizinkan aplikasi untuk mengakses sumber daya tersebut. Akses hardware pada tingkat rendah ini mengizinkan para programmer untuk mengimplementasikan sebuah abstraksi yang dikhususkan untuk sebuah aplikasi tertentu, dan tentu saja mengeluarkan sesuatu yang tidak perlu dari kernel agar membuat kernel lebih kecil, dan tentu saja meningkatkan performa.

Exokernel biasanya menggunakan library yang disebut dengan libOS untuk melakukan abstraksi. libOS memungkinkan para pembuat aplikasi untuk menulis abstraksi yang berada pada level yang lebih tinggi, seperti halnya abstraksi yang dilakukan pada sistem operasi tradisional, dengan menggunakan cara-cara yang lebih fleksibel, karena aplikasi mungkin memiliki abstraksinya masing-masing. Secara teori, sebuah sistem operasi berbasis Exokernel dapat membuat sistem operasi yang berbeda seperti halnya Linux, UNIX, dan Windows dapat berjalan di atas sistem operasi tersebut.

Baca juga lainnya :

Mungkin itulah yang dapat saya sampaikan di dalam artikel saya yang berjudulkan Apa Yang Dimaksud Dengan Kernel Lengkap ?.
Semoga apa yang sudah saya sampaikan dapat bermanfaat bagi anda maupun orang lain yang ingin mengenal apa itu kernel.
Sekian dan terima kasih.

Kata kunci terkait :