ทำความเข้าใจ Linux Kernel และ GNU: องค์ประกอบสำคัญของระบบปฏิบัติการ Linux
Linux Kernel และ GNU เป็นสองส่วนที่สำคัญของระบบปฏิบัติการแบบ Unix-like ซึ่งทำให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างเต็มรูปแบบ หลายคนมักเข้าใจผิดว่า Linux เป็นระบบปฏิบัติการทั้งหมด แต่จริงๆ แล้ว Linux เป็นเพียง Kernel ที่จัดการทรัพยากรฮาร์ดแวร์ ขณะที่ GNU เป็นชุดเครื่องมือและซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับระบบปฏิบัติการได้
ระบบที่เราเรียกว่า “Linux” จริงๆ แล้วควรเรียกว่า GNU/Linux เพราะเป็นการทำงานร่วมกันระหว่าง Linux Kernel และซอฟต์แวร์จากโครงการ GNU บทความนี้จะอธิบายถึงโครงสร้างของทั้งสองส่วนและวิธีการทำงานร่วมกัน
1. Linux Kernel คืออะไร?
นิยามของ Linux Kernel
Kernel คือส่วนหลักของระบบปฏิบัติการที่มีหน้าที่ควบคุมทรัพยากรของเครื่อง เช่น CPU, RAM, อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล และอุปกรณ์เครือข่าย Linux Kernel เป็น โอเพ่นซอร์ส (Open Source) และสามารถแก้ไขหรือปรับแต่งได้ตามความต้องการของผู้ใช้
ประวัติของ Linux Kernel
- ถูกพัฒนาโดย Linus Torvalds ในปี 1991
- ได้รับแรงบันดาลใจจาก Unix และระบบปฏิบัติการ Minix
- กลายเป็นแกนหลักของระบบปฏิบัติการ Linux ที่ได้รับความนิยมทั่วโลก
คุณสมบัติหลักของ Linux Kernel
✅ Multi-tasking – รองรับการทำงานหลายโปรเซสพร้อมกัน
✅ Multi-user – ผู้ใช้หลายคนสามารถใช้ระบบเดียวกันได้
✅ Portability – สามารถรันได้บนฮาร์ดแวร์หลากหลายประเภท
✅ Modular Design – รองรับโมดูลเสริมที่สามารถโหลดหรือถอดออกได้โดยไม่ต้องรีบูต
2. โครงสร้างของ Linux Kernel
Linux Kernel แบ่งออกเป็น 5 ส่วนหลัก:
1. Process Management (การจัดการโปรเซส)
- ควบคุมการสร้างและจัดลำดับโปรเซส
- ระบบ Scheduler ช่วยให้การใช้งาน CPU มีประสิทธิภาพสูงสุด
- รองรับการสื่อสารระหว่างโปรเซส (IPC)
2. Memory Management (การจัดการหน่วยความจำ)
- บริหาร RAM และ Virtual Memory
- ใช้เทคนิค Paging และ Swapping เพื่อลดการใช้ทรัพยากร
3. File System Management (การจัดการไฟล์)
- รองรับระบบไฟล์หลากหลาย เช่น ext4, XFS, Btrfs, FAT32
- ใช้ Virtual File System (VFS) เพื่อทำให้ทุกระบบไฟล์ทำงานร่วมกันได้
4. Device Drivers (ไดรเวอร์อุปกรณ์)
- ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่าง Kernel กับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ เช่น เมาส์, คีย์บอร์ด, ฮาร์ดดิสก์
- สามารถโหลดไดรเวอร์แบบไดนามิกได้ผ่าน Loadable Kernel Modules (LKM)
5. Networking (ระบบเครือข่าย)
- รองรับโปรโตคอลเครือข่าย เช่น TCP/IP, UDP, ICMP
- รองรับการตั้งค่า Firewall และ VPN
Linux Kernel อยู่ที่ไหนในระบบไฟล์?
/boot/vmlinuz-*ไฟล์ Kernel/lib/modules/โมดูลของ Kernel
3. GNU คืออะไร?
ประวัติของ GNU
- ถูกก่อตั้งโดย Richard Stallman ในปี 1983
- เป็นโครงการที่มุ่งพัฒนา ซอฟต์แวร์เสรี (Free Software) ที่ทดแทน Unix
- เป็นพื้นฐานของซอฟต์แวร์ที่ทำให้ Linux Kernel สามารถทำงานได้
GNU ประกอบด้วยอะไรบ้าง?
✅ GNU Core Utilities – คำสั่งพื้นฐาน เช่น ls, cp, mv, rm, grep
✅ GNU Compiler Collection (GCC) – คอมไพเลอร์สำหรับภาษา C, C++
✅ GNU C Library (glibc) – ไลบรารีที่ช่วยให้โปรแกรมสื่อสารกับ Kernel
✅ GNU Bash Shell – เชลล์ที่ใช้โต้ตอบกับระบบ
GNU อยู่ที่ไหนในระบบไฟล์?
/bin/,/usr/bin/– คำสั่งพื้นฐานของ GNU/lib64/libc.so.6– GNU C Library
4. Linux Kernel และ GNU ทำงานร่วมกันอย่างไร?
บทบาทของแต่ละส่วน
- Linux Kernel ควบคุมฮาร์ดแวร์และระบบหลัก
- GNU ให้เครื่องมือที่ช่วยให้ผู้ใช้และโปรแกรมสามารถโต้ตอบกับ Kernel ได้
กระบวนการบูตของระบบ
- GRUB โหลด Linux Kernel (
vmlinuz) - Kernel เรียกใช้ init system (systemd)
- systemd โหลด GNU Utilities และ Shell
- ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับระบบผ่าน Bash Shell
5. สรุป
✅ Linux Kernel เป็นแกนกลางของระบบปฏิบัติการ ที่จัดการฮาร์ดแวร์และทรัพยากร
✅ GNU เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้ระบบสามารถทำงานได้สมบูรณ์
✅ Linux Kernel และ GNU ทำงานร่วมกันเพื่อสร้าง GNU/Linux ที่เราใช้งานในปัจจุบัน
🎯 หวังว่าบทความนี้ช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจถึง Linux Kernel และ GNU ได้อย่างละเอียด และสามารถมองเห็นภาพรวมของระบบปฏิบัติการแบบ Unix-like ได้อย่างชัดเจน! 🚀
✍️ ทีมงาน PhalconHost ขอขอบคุณที่ติดตามอ่าน หากมีข้อสงสัยหรือคำถามเพิ่มเติม สามารถติดต่อเราได้ที่ Line: @PhalconHost
- ทำความเข้าใจ Linux Kernel และ GNU: องค์ประกอบสำคัญของระบบปฏิบัติการ Linux - March 14, 2025
- วิธีการแก้ไขปัญหา CentOS 7 ให้ Yum Update ได้ตามปกติ - February 16, 2025
- การติดตั้ง PostgreSQL 17 บน AlmaLinux 8.9 - February 9, 2025