Apa itu Kernel?
Kernel merupakan bagian penting dari OS yang mengelola sumber daya sistem. Kernel juga bertindak sebagai jembatan antara perangkat lunak dan perangkat keras komputer. Kernel merupakan salah satu program pertama yang dimuat saat komputer dinyalakan setelah bootloader. Kernel juga bertanggung jawab untuk menyediakan akses aman ke perangkat keras komputer untuk berbagai program. Kernel juga memutuskan kapan dan berapa lama aplikasi tertentu menggunakan perangkat keras tertentu.
Apa itu Mikrokernel?
Mikrokernel adalah perangkat lunak atau kode yang berisi sejumlah fungsi, data, dan fitur minimum yang diperlukan untuk mengimplementasikan sistem operasi. Mikrokernel menyediakan sejumlah mekanisme minimum, yang cukup baik untuk menjalankan fungsi paling dasar dari suatu sistem operasi. Mikrokernel memungkinkan bagian lain dari sistem operasi untuk diimplementasikan karena tidak memaksakan banyak kebijakan.
Mikrokernel dan lingkungan penggunanya biasanya diimplementasikan dalam bahasa pemrograman C++ atau C dengan sedikit assembly. Namun, bahasa implementasi lain dapat digunakan dengan beberapa pengodean tingkat tinggi.
Apa itu Kernel Monolitik?
Kernel Monolitik menjalankan semua layanan sistem dasar seperti manajemen proses , manajemen memori, komunikasi I/O, dan penanganan interupsi, sistem berkas, dll. dalam ruang kernel.
Dalam pendekatan Kernel jenis ini, seluruh sistem operasi berjalan sebagai satu program tunggal dalam mode kernel. Sistem operasi ditulis sebagai kumpulan prosedur yang dihubungkan bersama menjadi program biner besar yang dapat dieksekusi.
Arsitektur Mikrokernel
Mikrokernel merupakan bagian terpenting untuk implementasi sistem operasi yang benar. Anda dapat melihat pada diagram di bawah ini, bahwa Mikrokernel menjalankan operasi dasar seperti memori, mekanisme penjadwalan proses, dan komunikasi antarproses.
Mikrokernel adalah satu-satunya perangkat lunak yang dijalankan pada level istimewa. Fungsionalitas penting lainnya dari OS dihapus dari mode kernel dan dijalankan dalam mode pengguna. Fungsionalitas ini dapat berupa driver perangkat, aplikasi, server file, komunikasi antarproses, dll.
Komponen Mikrokernel
Mikrokernel hanya memuat fungsi inti sistem. Suatu komponen dimasukkan ke dalam Mikrokernel hanya jika meletakkannya di luar akan mengganggu fungsi sistem. Semua komponen lain yang tidak penting harus diletakkan dalam mode pengguna.
Fungsionalitas minimum yang dibutuhkan dalam Mikrokernel adalah:
- Mekanisme manajemen memori seperti ruang alamat harus disertakan dalam Mikrokernel. Mikrokernel juga berisi fitur perlindungan memori.
- Mekanisme penjadwalan prosesor harus berisi penjadwal proses dan thread.
- Komunikasi antar proses mengelola server yang menjalankan ruang alamatnya sendiri.
Perbedaan Antara Mikrokernel dan Kernel Monolitik
| Parameter | Kernel monolitik | MikroKernel |
|---|---|---|
| Dasar | Ini adalah proses besar yang berjalan dalam satu ruang alamat | Ia dapat dipecah menjadi proses terpisah yang disebut server. |
| Kode | Untuk menulis kernel monolitik, lebih sedikit kode yang dibutuhkan. | Untuk menulis mikrokernel, diperlukan lebih banyak kode |
| Keamanan | Jika suatu layanan mogok, seluruh sistem akan runtuh dalam kernel monolitik. | Jika suatu layanan mogok, hal itu tidak akan memengaruhi kerja mikrokernel. |
| Komunikasi | Ini adalah file biner statis tunggal | Server berkomunikasi melalui IPC. |
| Contoh | Linux, BSD, Microsoft Windows (95,98, Me), Solaris, OS-9, AIX, DOS, XTS-400, dll. | L4Linux, QNX, SymbianK42, Mac OS X, Integrity, dll. |
Keuntungan Mikrokernel
Berikut ini adalah kelebihan/manfaat menggunakan Microkernel
- Arsitektur mikrokernel kecil dan terisolasi sehingga dapat berfungsi lebih baik.
- Mikrokernel aman karena hanya komponen-komponen yang disertakan yang dapat mengganggu fungsionalitas sistem.
- Perluasan sistem lebih mudah diakses, sehingga dapat ditambahkan ke aplikasi sistem tanpa mengganggu Kernel.
- Mikrokernel bersifat modular, dan modul-modul yang berbeda dapat diganti, dimuat ulang, dimodifikasi tanpa perlu menyentuh Kernel.
- Lebih sedikit sistem yang mengalami kerusakan jika dibandingkan dengan sistem monolitik.
- Antarmuka mikrokernel membantu Anda menerapkan struktur sistem yang lebih modular.
- Tanpa mengkompilasi ulang, tambahkan fitur baru
- Kerusakan server juga diisolasi seperti kerusakan program pengguna lainnya.
- Sistem mikrokernel bersifat fleksibel, sehingga berbagai strategi dan API, diimplementasikan oleh berbagai server, dapat hidup berdampingan dalam sistem.
- Peningkatan keamanan dan stabilitas akan menghasilkan penurunan jumlah kode yang berjalan pada mode kernel
Kerugian Mikrokernel
Berikut ini adalah kekurangan/kontra penggunaan Microkernel:
- Menyediakan layanan dalam sistem mikrokernel mahal dibandingkan dengan sistem monolitik normal.
- Peralihan konteks atau pemanggilan fungsi diperlukan saat driver diimplementasikan sebagai prosedur atau proses.
- Kinerja sistem mikrokernel bisa saja tidak maksimal dan bisa menimbulkan beberapa masalah.
Ringkasan
- Kernel adalah bagian penting dari OS yang mengelola sumber daya sistem.
- Mikrokernel adalah perangkat lunak atau kode yang berisi jumlah fungsi, data, dan fitur minimum yang diperlukan untuk mengimplementasikan sistem operasi.
- Dalam pendekatan Kernel Monolitik, seluruh sistem operasi berjalan sebagai satu program dalam mode kernel
- Mikrokernel adalah bagian paling penting untuk penerapan sistem operasi yang benar.
- Mikrokernel hanya memuat fungsionalitas inti sistem.
- Kernel monolitik adalah proses besar yang berjalan dalam ruang alamat tunggal, sedangkan Mikrokernel dapat dipecah menjadi proses terpisah yang disebut server.
- Arsitektur mikrokernel berukuran kecil dan terisolasi sehingga dapat berfungsi lebih baik
- Menyediakan layanan dalam sistem mikrokernel mahal dibandingkan dengan sistem monolitik normal