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. Sebuah program dapat saja langsung diload
dan dijalankan di atas mesin 'telanjang' komputer, 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.
Beberapa desain Kernel
Sebuah kernel sistem operasi tidak harus ada dan dibutuhkan untuk
menjalankan sebuah komputer. Program dapat langsung dijalankan secara
langsung di dalam sebuah mesin (contohnya adalah CMOS Setup) sehingga para pembuat program tersebut membuat program tanpa adanya dukungan dari sistem operasi atau hardware abstraction.
Cara kerja seperti ini, adalah cara kerja yang digunakan pada zaman
awal-awal dikembangkannya komputer (pada sekitar tahun 1950). Kerugian
dari diterapkannya metode ini adalah pengguna harus melakukan reset
ulang komputer tersebut dan memuatkan program lainnya untuk berpindah
program, dari satu program ke program lainnya. Selanjutnya, para pembuat
program tersebut membuat beberapa komponen program yang sengaja
ditinggalkan di dalam komputer, seperti halnya loader atau debugger, atau dimuat dari dalam ROM (Read-Only Memory).
Seiring dengan perkembangan zaman komputer yang mengalami akselerasi
yang signifikan, metode ini selanjutnya membentuk apa yang disebut
dengan kernel sistem operasi.
Selanjutnya, para arsitek sistem operasi mengembangkan kernel sistem
operasi yang pada akhirnya terbagi menjadi empat bagian yang secara
desain berbeda, sebagai berikut:
- Kernel monolitik. Kernel monolitik mengintegrasikan banyak fungsi di dalam kernel dan menyediakan lapisan abstraksi perangkat keras secara penuh terhadap perangkat keras yang berada di bawah sistem operasi.
- Mikrokernel. Mikrokernel menyediakan sedikit saja dari abstraksi perangkat keras dan menggunakan aplikasi yang berjalan di atasnya—yang disebut dengan server—untuk melakukan beberapa fungsionalitas lainnya.
- Kernel hibrida. Kernel hibrida adalah pendekatan desain microkernel yang dimodifikasi. Pada hybrid kernel, terdapat beberapa tambahan kode di dalam ruangan kernel untuk meningkatkan performanya.
- Exokernel. Exokernel menyediakan hardware abstraction secara minimal, sehingga program dapat mengakses hardware secara langsung. Dalam pendekatan desain exokernel, library yang dimiliki oleh sistem operasi dapat melakukan abstraksi yang mirip dengan abstraksi yang dilakukan dalam desain monolithic kernel.
