커널(운영 체제)는 컴퓨터 운영 체제의 핵심 구성 요소로, 하드웨어와 소프트웨어 간의 상호 작용을 관리하고 조정하는 역할을 한다. 커널은 하드웨어 리소스인 CPU, 메모리, 저장 장치 및 입출력 장치를 직접 제어하며, 응용 프로그램이 이러한 리소스를 효율적으로 사용할 수 있도록 지원한다.

커널은 크게 두 가지 유형으로 나뉜다. 모놀리식 커널은 모든 운영 체제 기능이 하나의 코드베이스 안에 통합되어 있는 형태로, 시스템 호출, 프로세스 관리, 메모리 관리, 파일 시스템 등을 모두 포함한다. 반면 마이크로커널은 최소한의 기능만을 제공하고, 추가 기능을 위해 사용자 공간에서 독립적인 서비스를 실행하는 구조이다.

커널의 주요 기능에는 프로세스 관리, 메모리 관리, 장치 관리, 파일 시스템 관리가 포함된다. 프로세스 관리는 시스템에서 실행 중인 여러 프로세스를 생성하고 종료하며, 이들 간의 자원 공유를 조정한다. 메모리 관리는 각 프로세스에 할당할 메모리를 관리하고, 물리적 메모리와 가상 메모리 간의 매핑을 처리한다. 장치 관리는 하드웨어 장치의 데이터 전송 및 제어를 담당하며, 파일 시스템 관리는 데이터를 저장하고 검색할 수 있는 구조를 제공한다.

또한, 커널은 시스템 호출을 통해 응용 프로그램과 상호 작용하며, 이는 응용 프로그램이 하드웨어와 리소스에 접근할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공한다. 이러한 시스템 호출을 통해 커널은 효율성과 성능을 유지하면서도 사용자 요구에 맞는 작업을 수행할 수 있다.

커널은 일반적으로 두 가지 실행 모드, 즉 커널 모드와 사용자 모드에서 동작한다. 커널 모드는 운영 체제의 권한이 높은 수준으로 실행되어 하드웨어에 직접 접근할 수 있는 반면, 사용자 모드는 제한된 권한으로 실행되어 보안성과 안정성을 높인다.

커널은 운영 체제의 성능과 안정성에 직결되는 중요한 요소이며, 다양한 운영 체제에서 각각의 요구와 설계 철학에 따라 그 구조와 기능이 다르게 구현된다.