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커널의 주요 기능

커널의 주요 기능

1. 프로세스 관리 (Process Management)

프로세스 생성 및 제어:

fork(): 새로운 프로세스 생성
exec(): 프로세스 이미지 교체
wait(): 자식 프로세스 종료 대기
exit(): 프로세스 종료

스케줄링:

Completely Fair Scheduler (CFS): 완전 공정 스케줄러
실시간 스케줄링: SCHED_FIFO, SCHED_RR
우선순위 관리: nice 값, real-time priority
멀티코어 지원: SMP(Symmetric Multi-Processing) 환경

2. 메모리 관리 (Memory Management)

가상 메모리 시스템:

페이지 관리: 4KB 페이지 단위 메모리 관리
메모리 매핑: 가상 주소와 물리 주소 매핑
스왑 관리: 디스크 공간을 메모리로 활용
캐시 관리: 페이지 캐시, 버퍼 캐시

메모리 할당:

슬랩 할당자: 커널 메모리 할당
buddy 시스템: 물리 메모리 할당
OOM Killer: 메모리 부족 시 프로세스 종료

3. 파일 시스템 관리 (File System Management)

VFS (Virtual File System):

통합된 인터페이스: 다양한 파일 시스템을 통합 관리
파일 시스템 추상화: ext4, btrfs, xfs 등 지원
네트워크 파일 시스템: NFS, CIFS 지원

파일 조작:

파일 생성/삭제: inode 기반 파일 관리
디렉토리 관리: 계층적 디렉토리 구조
권한 관리: rwx 권한, ACL 지원
링크 관리: 하드 링크, 심볼릭 링크

4. 네트워크 관리 (Network Management)

네트워크 스택:

TCP/IP 프로토콜: 전송 제어 프로토콜 스택
소켓 인터페이스: 네트워크 통신 API
라우팅: 네트워크 패킷 라우팅
방화벽: netfilter 프레임워크

네트워크 인터페이스:

네트워크 장치 관리: 이더넷, 무선랜 등
프로토콜 지원: IPv4, IPv6, TCP, UDP
네트워크 보안: SELinux, AppArmor

5. 디바이스 드라이버 관리 (Device Driver Management)

드라이버 아키텍처:

플러그 앤 플레이: 자동 장치 인식
핫플러그: 실행 중 장치 연결/해제
버스 시스템: PCI, USB, I2C 등 지원

드라이버 종류:

문자 장치 드라이버: 키보드, 마우스, 터미널
블록 장치 드라이버: 하드디스크, SSD
네트워크 장치 드라이버: 이더넷 카드, 무선랜

6. 보안 기능 (Security Features)

접근 제어:

사용자/그룹 관리: UID, GID 기반 권한
파일 권한: rwx 권한, setuid, setgid
SELinux: 강제 접근 제어
AppArmor: 응용 프로그램별 보안 정책

암호화 및 인증:

커널 암호화: dm-crypt, LUKS
키 관리: 키링 시스템
보안 모듈: LSM (Linux Security Modules)

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