Linux Kernel

30 October 2024 - 4 mins read time
Tags: Linux Kernel Technology

Linux Kernel

Pengertian Linux Kernel

Linux Kernel adalah inti dari sistem operasi Linux yang bertindak sebagai jembatan antara perangkat keras komputer dan aplikasi. Kernel ini bertanggung jawab dalam mengelola komunikasi antara perangkat keras dan perangkat lunak, seperti mengatur memori, mengelola CPU, dan menangani input/output perangkat. Dikembangkan pertama kali oleh Linus Torvalds pada tahun 1991, kernel Linux terus berkembang menjadi salah satu sistem operasi open-source paling populer di dunia, digunakan dalam perangkat mulai dari server, komputer pribadi, hingga smartphone dan perangkat IoT.

Fungsi Linux Kernel

  1. Manajemen Proses : Mengelola semua proses tugas yang sedang berjalan pada sistem dan membagi proses tugas ke dalam core/inti CPU secara baik, efisien. Dengan ini membuat penggunaan CPU menjadi optimal dan responsif.
  2. Manajemen Memori : Mengalokasikan ruang memori untuk proses, dan mengoptimalkan penggunaan RAM
  3. Pengelolaan File Sistem : Linux Kernel menyediakan File Sistem yang memungkinkan penyimpanan dan pengambilan data ( EXT1 - EXT4, BTRFS, EROFS, FAT16, FAT32, dll...).
  4. Manajemen Networking : Kernel Linux mendukung protokol jaringan yang memungkinkan komputer berkomunikasi melalui internet atau jaringan lokal. Ini termasuk menangani paket data, menyediakan firewall, dan mendukung berbagai perangkat jaringan.
  5. Pengelolaan Hardware (Device Management) : Kernel Linux dapat mengelola banyak Hardware yang memungkinkan Software(Perangkat Lunak) berinteraksi dengan Hardware(Perangkat Keras) dengan berbagai protokol komunikasi (Contoh protokol yang sering digunakan : USB, PCI, SDIO, I2C, I3C, SPI, RS232, RS485, CAN, SATA, NVME).

Struktur Source Linux Kernel

  1. arch/ : Berisi Source Code arsitektur yang mendukung beberapa Arsitektur prosesor (ARM, x86, MIPS, RISC-V, dll...), dan berisi DTS(Device Tree Source) yang berfungsi untuk menentukan struktur Device yang digunakan.
  2. drivers/ : Berisi Source Code Driver Hardware yang mendukung beberapa perangkat seperti, Ethernet, Wireless(WiFi), Bluetooth, USB, Graphic Card, Storage, dan lainya...
  3. include/ : Berisi Source Code Header yang berguna mendefinisikan fungsi, struktur data, dan konstanta yang digunakan di seluruh kernel.
  4. kernel/ : Berisi inti dari sistem operasi Linux, termasuk manajemen proses, penjadwalan, penanganan interrupt, dan sinkronisasi.
  5. mm/ : Berisi kode manajemen memori, termasuk alokasi dan de-alokasi memori, paging, dan penanganan swap, dan mengatur memori fisik dan virtual, manajemen cache, pengelolaan memori virtual, serta menyediakan mekanisme untuk alokasi memori yang efisien dan stabil.
  6. fs/ : Berisi Source Code berbagai sistem file yang didukung oleh kernel Linux, seperti ext4, XFS, Btrfs, dan lainnya.
  7. net/ : Berisi Source Code jaringan kernel Linux, termasuk protokol jaringan seperti TCP/IP, UDP, dan driver jaringan lainnya.
  8. init/ : Berisi Source Code inisialisasi kernel yang dijalankan pada saat booting, dan mengatur prosedur inisialisasi dan konfigurasi awal kernel saat sistem pertama kali dihidupkan, termasuk pengaturan dasar dan pembacaan parameter boot.
  9. security/ : Berisi fitur keamanan kernel, seperti modul AppArmor, SELinux, dan mekanisme keamanan lainnya. Berfungsi juga untuk Mengatur kebijakan keamanan, kontrol akses, serta menyediakan modul keamanan tambahan untuk meningkatkan proteksi sistem.
  10. crypto/ : Berisi berbagai algoritma kriptografi yang dapat digunakan oleh sistem untuk enkripsi, dekripsi, dan fungsi hash, dan menyediakan fungsi kriptografi yang digunakan oleh kernel dan modul lain untuk menjaga integritas dan keamanan data.
  11. tools/ : Berisi berbagai alat bantu yang digunakan untuk pengembangan, debugging, dan analisis kinerja kernel.
  12. scripts/ : Berisi berbagai skrip yang mendukung proses kompilasi(Compiling) dan pengujian kernel.
  13. libs/ : Direktori ini berisi fungsi dan Library yang digunakan oleh berbagai komponen kernel, dan menyediakan fungsi utilitas seperti operasi matematika dan manipulasi data yang dibutuhkan oleh modul kernel lainnya.
  14. Documentation/ : Berisi dokumentasi terkait kernel, termasuk panduan pengembangan, arsitektur, dan fitur-fitur baru.

Jenis Kernel Linux

  1. Mainline Kernel: Kernel utama yang dirilis oleh Linus Torvalds. Versi ini berisi fitur terbaru dan dirilis setiap beberapa bulan.
  2. Stable Kernel: Versi yang lebih stabil dibandingkan mainline kernel, diperuntukkan bagi pengguna yang membutuhkan kestabilan, misalnya untuk penggunaan server.
  3. Long-Term Support (LTS) Kernel: Dirancang dengan pembaruan jangka panjang, kernel LTS diperuntukkan bagi pengguna yang membutuhkan dukungan stabil selama bertahun-tahun, seperti untuk distribusi server dan perusahaan.
  4. Vendor Kernel: Kernel yang dirancang oleh vendor pembuat Device dan juga komunitas(Seperti SBC OrangePI, RaspberryPI, dll), Bahkan Komunitas handphone pun ada (LineageOS, dll).

Keunggulan

  1. Open Source : Siapa saja dapat mengakses, mengubah, dan mendistribusikan kernel Linux, mendorong Inovasi dan pengembangan lebih lanjut.
  2. Keamanan dan Stabilitas : Karena dikembangkan secara kolaboratif dari Komunitas, bug dan exploit dapat ditemukan dan diperbaiki dengan cepat.
  3. Fleksibilitas : Kernel Linux dapat dikustomisasi sesuai kebutuhan, membuatnya ideal untuk digunakan pada berbagai perangkat.

Kekurangan

  1. Kompleksitas : Kernel Linux, karena memiliki begitu banyak fitur, membutuhkan keahlian teknis yang cukup mendalam untuk mengkonfigurasi dan mengelola.
  2. Kompatibilitas : Tidak semua hardware mendukung kernel Linux secara optimal, meskipun ini semakin berkurang dengan dukungan driver yang terus bertambah.

Kesimpulan

Kernel Linux adalah inti dari sistem operasi Linux yang menyediakan banyak manfaat berkat sifat open-source-nya, dukungan luas, dan fleksibilitas. Dengan perkembangan yang terus berlanjut melalui komunitas global, kernel Linux tetap menjadi pilihan populer untuk berbagai aplikasi dan sistem, baik dalam lingkungan desktop, server, maupun perangkat pintar.