Arsitektur Sistem Operasi
Arsitektur Sistem Operasi - Arsitektur perangkat lunak ialah merupakan struktur-struktur yang menjadikan landasan untuk memilih keberadaan komponen-komponen perangkat lunak, metode atau cara untuk mengelola (organisasi) komponen-komponen tersebut untuk saling berinteraksi. Komponen tersebut merupakan program-program pecahan (prosedur, fungsi) yang akan dihukum oleh aktivitas utama.
Arsitektur system operasi ialah merupakan arsitektur perangkat lunak yang dipakai untuk membangun suatu perangkat lunak sistem operasi yang akan dipakai dalam sistem komputer. Perkembangan arsitktur system operasi modern ini semakin komplek dan rumit sehingga memerlukan sistem operasi yang dirancang dengan sangat hati-hati, cermat dan sempurna biar sanggup berfungsi secara optimum dan gampang untuk dimodifikasi.
Arsitektur system operasi ialah merupakan arsitektur perangkat lunak yang dipakai untuk membangun suatu perangkat lunak sistem operasi yang akan dipakai dalam sistem komputer. Perkembangan arsitktur system operasi modern ini semakin komplek dan rumit sehingga memerlukan sistem operasi yang dirancang dengan sangat hati-hati, cermat dan sempurna biar sanggup berfungsi secara optimum dan gampang untuk dimodifikasi.
Sistem Operasi
Sistem operasi merupakan kumpulan dari program-program (prosedur, fungsi, library) dimana mekanisme sanggup saling dipanggil oleh mekanisme lain di sistem bila diperlukan”. Sistem pemanggilan aktivitas untuk mendapat layanan dari sistem operasi tersebut dikenal dengan nama System Call atau API (aplication programming interface).
Berbagai ragam Arsitektur system operasi modern diantaranya ialah :
1) System Monolitik.
2) System Berlapis.
3) System Client/server.
4) System Virtual mesin.
5) System Berorientasi objek.
a) Sistem monolitik
Sistem monolitik Merupakan struktur sistem operasi sederhana yang dilengkapi dengan operasi “dual” pelayanan {sistem call} yang diberikan oleh sistem operasi. Model sistem call dilakukan dengan cara mengambil sejumlah parameter pada kawasan yang telah ditentukan sebelumnya, menyerupai register atau stack dan kemudian mengeksekusi suatu intruksi trap tertentu pada monitor mode.
Sistem call pada Model struktur monolitik sistem operasi
Model struktur monolitik sistem operasi
Pada model ini, tiap-tiap sistem call mempunyai satu service procedure. Ulitity procedure mengerjakan segala sesuatu yang dibutuhkan oleh beberapa service procedure, menyerupai mengambil data dari user program.
1) System Monolitik.
2) System Berlapis.
3) System Client/server.
4) System Virtual mesin.
5) System Berorientasi objek.
a) Sistem monolitik
Sistem monolitik Merupakan struktur sistem operasi sederhana yang dilengkapi dengan operasi “dual” pelayanan {sistem call} yang diberikan oleh sistem operasi. Model sistem call dilakukan dengan cara mengambil sejumlah parameter pada kawasan yang telah ditentukan sebelumnya, menyerupai register atau stack dan kemudian mengeksekusi suatu intruksi trap tertentu pada monitor mode.
Sistem call pada Model struktur monolitik sistem operasi
Model struktur monolitik sistem operasi
Pada model ini, tiap-tiap sistem call mempunyai satu service procedure. Ulitity procedure mengerjakan segala sesuatu yang dibutuhkan oleh beberapa service procedure, menyerupai mengambil data dari user program.
Mekanisme dan prinsip kerja model struktur monolitik sistem operasi ini ialah sebagai berikut:
• User aktivitas melaksanakan “trap” pada karnel.
• Intruksi berpindah dari user mode ke monitor modedan mentransfer control ke sistem operasi.
• Sistem operasi mengecek parameter-parameter dari pemanggilan tersebut, untuk memilih sistem call mana yang memanggil.
• Sistem operasi menunjuk ke suatu table yang berisi slot kek yang menunjuk sistem call K (Kontrol).
• Kontrol akan dikembalikan kepada user program, jikalau sistem call telah final mengerjakan tugasnya.
• User aktivitas melaksanakan “trap” pada karnel.
• Intruksi berpindah dari user mode ke monitor modedan mentransfer control ke sistem operasi.
• Sistem operasi mengecek parameter-parameter dari pemanggilan tersebut, untuk memilih sistem call mana yang memanggil.
• Sistem operasi menunjuk ke suatu table yang berisi slot kek yang menunjuk sistem call K (Kontrol).
• Kontrol akan dikembalikan kepada user program, jikalau sistem call telah final mengerjakan tugasnya.
Tatanan ini menunjukkan suatu struktur dasar dari sistem operasi sebagai berikut :
- Program utama meminta service procedure.
- Kumpulan service procedure yang dibaca oleh sistem call.
- Kumpulan utility procedure yang membantu service procedure. Keunggulan dari sistem Monolitik ini adalah: layanan terhadap job-job yang ada sanggup dilakukan dengan cepat sebab berada pada satu ruang alamat memory.
- Program utama meminta service procedure.
- Kumpulan service procedure yang dibaca oleh sistem call.
- Kumpulan utility procedure yang membantu service procedure. Keunggulan dari sistem Monolitik ini adalah: layanan terhadap job-job yang ada sanggup dilakukan dengan cepat sebab berada pada satu ruang alamat memory.
Sementara itu kelemahan dari sistem Monolitik adalah:
• Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit dilakukan sebab tidak sanggup dipisahkan dan dilokasikan.
• Sulit dalam menyediakan akomodasi pengamanan.
• Kurang efisien dalam penggunaan memori dimana setiap computer harus menjalankan kernel yang besar sementara tidak memerlukan seluruh layanan yang disediakan kernel.
• Kesalahan pemrograman di satu pecahan kernel menyebakan matinya seluruh sistem
b) Sistem berlapis
Teknik pendekatan struktur sistem berlapis sistem operasi intinya dibentuk menggunakan pendekatan top-down, semua fungsi ditentukan dan dibagi menjadi komponen komponen. Modularisasi sistem dilakukan dengan cara memecah sistem operasi menajdi beberapa lapis (tingkat).
• Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit dilakukan sebab tidak sanggup dipisahkan dan dilokasikan.
• Sulit dalam menyediakan akomodasi pengamanan.
• Kurang efisien dalam penggunaan memori dimana setiap computer harus menjalankan kernel yang besar sementara tidak memerlukan seluruh layanan yang disediakan kernel.
• Kesalahan pemrograman di satu pecahan kernel menyebakan matinya seluruh sistem
b) Sistem berlapis
Teknik pendekatan struktur sistem berlapis sistem operasi intinya dibentuk menggunakan pendekatan top-down, semua fungsi ditentukan dan dibagi menjadi komponen komponen. Modularisasi sistem dilakukan dengan cara memecah sistem operasi menajdi beberapa lapis (tingkat).
Lapisan terendah (layer 0) ialah perangkat keras dan lapisan teratas (layer N) ialah user interface. Dengan sistem modularisasi, setiap lapisan mempunyai fungsi (operasi) tertentu dan melayani lapisan yang lebih rendah.
Sistem operasi pertama kali yang menggunakan sistem berlapis ialah sistem operasi yang dibentuk oleh Dijkstra dan mahasiswa-mahasiswanya.
Pada dasarnya sistem operasi berlapis dimaksudkan untuk mengurangi kompleknya rancangan dan implementasi dari suatu sistem operasi. Contoh sistem operasi yang menggunakan sistem ini adalah: UNIX termodifikasi, THE, Venus dan OS/2.
Model struktur sistem operasi berlapis
Keuntungan dari model struktur sistem operasi berlapis ialah mempunyai semua keunggulan rancangan modular. Sistem terbagi dalam beberapa modul, setiap modul dan lapisan sanggup dirancang, di uji, secara independen sehingga jikalau terjadi suatu kesalahan gampang untuk menanganinya. Sementara kelema- han dari sistem ini ialah semua fungsi-fungsi dari sistem operasi harus ter- sanggup di masing-masing lapisan, jikalau terjadi suatu kesalahan sanggup jadi semua lapisan harus diprogram ulang.
c) Sistem Mesin virtual
Konsep dasar dari mesin virtual ini tidak jauh berbeda dengan pendekatan sistem terlapis dengan komplemen berupa antarmuka yang menghubungkan perangkat keras dengan kernel untuk tiap-tiap proses. Mesin virtual menyediakan antar muka yang identik untuk perangkat keras yang ada. Sistem operasi ini menciptakan delusi atau virtual untuk beberapa proses, masing-masing virtual proses mengeksekusi prosessornya dan memorinya (virtual) masing masing.
Sistem operasi pertama kali yang menggunakan sistem berlapis ialah sistem operasi yang dibentuk oleh Dijkstra dan mahasiswa-mahasiswanya.
Pada dasarnya sistem operasi berlapis dimaksudkan untuk mengurangi kompleknya rancangan dan implementasi dari suatu sistem operasi. Contoh sistem operasi yang menggunakan sistem ini adalah: UNIX termodifikasi, THE, Venus dan OS/2.
Model struktur sistem operasi berlapis
Keuntungan dari model struktur sistem operasi berlapis ialah mempunyai semua keunggulan rancangan modular. Sistem terbagi dalam beberapa modul, setiap modul dan lapisan sanggup dirancang, di uji, secara independen sehingga jikalau terjadi suatu kesalahan gampang untuk menanganinya. Sementara kelema- han dari sistem ini ialah semua fungsi-fungsi dari sistem operasi harus ter- sanggup di masing-masing lapisan, jikalau terjadi suatu kesalahan sanggup jadi semua lapisan harus diprogram ulang.
c) Sistem Mesin virtual
Konsep dasar dari mesin virtual ini tidak jauh berbeda dengan pendekatan sistem terlapis dengan komplemen berupa antarmuka yang menghubungkan perangkat keras dengan kernel untuk tiap-tiap proses. Mesin virtual menyediakan antar muka yang identik untuk perangkat keras yang ada. Sistem operasi ini menciptakan delusi atau virtual untuk beberapa proses, masing-masing virtual proses mengeksekusi prosessornya dan memorinya (virtual) masing masing.
Model struktur sistem operasi mesin virtual
Meskipun konsep ini cukup baik, namun cukup komplek untuk diimplementasikan, sebab sistem menggunakan metode dual-mode. Mesin virtual hanya sanggup berjalan pada monitor-mode jikalau berupa sistem operasi, sedangkan mesin virtual itu sendiri berjalan dalam bentuk user-mode.
Konsekuensinya, baik virtual monitor-mode maupun virtual user-mode harus dijalankan melalaui physical user mode. Hal ini menimbulkan adanya transfer dari user-mode ke monitor-mode pada mesin nyata, yang juga akan menimbulkan adanya transfer dari virtual user-mode ke virtual monitor-mode pada mesin virtual. Sumber daya (resource) dari komputer fisik dibagi untuk menciptakan mesin virtual.
Penjadwalan CPU sanggup menciptakan penampilan bahwa user mempunyai prosessor sendiri. Spooling dan sistem file sanggup menyediakan card reader virtual dan line printer virtual. Terminal time sharing pada user melayani sebagai console operator mesin virtual. Contoh sistem operasi yang menggunakan mesin virtual ada- lah IBM S/370 dan IBM VM/370.
Teknik ini menjelma sistem operasi emulator, sehingga sistem operasi sanggup menjalankan aplikasi-aplikasi untuk sistem operasi lain. Sistem operasi MS-Windows NT sanggup menjalankan aplikasi untuk MS-DOS, OS/2 mode teks dan aplikasi Win16. Aplikasi tersebut dijalankan sebagai input bagi subsistem di MS-Windows NT yang mengemulasikan system calls yang dipanggil aplikasi dengan Win32 API ( Sistem Call di MS-Windows NT).
Fungsi Sistem Operasi
Keuntungan dan kerugian konsep mesin virtual ialah sebagai berikut:
• Mesin virtual menyediakan perlindungan yang lengkap untuk sumber daya sistem sehingga masing-masing mesin virtual dipisahkan mesin virtual yang lain. Isolasi ini tidak memperbolehkan pembagian sumber daya secara langsung.
• Sistem mesin virtual ialah mesin yang cocok untuk riset dan pengembangan sistem operasi. Pengembangan sistem dikerjakan pada mesin virtual, termasuk di dalamnya mesin fisik dan tidak mengganggu operasi sistem yang normal.
• Konsep mesin virtual sangat sulit untuk mengimplementasikan kebutuhan dan duplikasi yang sempurna pada mesin yang sebenarnya.
d) Sistem operasi client server
Sistem operasi modem mempunyai kecendrungan untuk memindahkan arahan ke lapisan yang lebih tinggi dan menghapus sebanyak mungkin, kode-kode tersebut dari sistem operasi sehingga akan meninggalkan keruel yang minimal. Konsep ini biasa diimplementasikan dengan dengan cara menjadikan fungsi- fungsi yang ada pada sistem operasi menjadi user proses. Jika satu proses minta untuk dilayani, contohnya satu blok file, maka user proses (disini dinamakan: Client proses) mengirim ajakan tersebut ke user proses.
Server proses akan melayani ajakan tersebutkemudian mengirimkan jawabannya kembali. Semua pekerjaan keruel dilakukan pada pengendalian komunikasi antara client dan server. Dengan membagi sistem operasi menjadi beberapa lapisan, dimana tiap-tipa pecahan mengendalikan satu segi sistem, menyerupai pelayanan file, pelayanan proses, pelayanan terminal, atau pelayanan memori, maka tiap-tiap pecahan menjadi lebih sederhana dan sanggup diatur selain itu, oleh sebab semua server berjalan pada user mode proses, dan bukan merupakan monitor mode, maka server tidak sanggup mengakses hardware secara lansung. Akibatnya, jikalau terjadi kerusakan pada file server, maka pelayanan file akan terganggu. Namun hal ini tidak akan hingga menganggu sistem lainnya.
Masalah yang sering terjadi pada sistem client–server ialah tidak semua kiprah sanggup dijalankan di tingkat pemakai, tapi kesulitan ini sanggup di atas dengan:
• Proses server kritis tetap di kernel, yaitu proses yang biasanya bekerjasama dengan hardware.
Mekanisme ke kernel seminimal mungkin sehingga pengaksesan ruang pemakai sanggup dilakukan secepat mungkin.
Model client server pada jaringan terdistribusi Keuntungan dari model client server ini antara lain ialah sebagai berikut:
• Dapat diadaptasikan pada sistem terdistribusi.
• Jika suatu client berkomunikasi dengan server dengan cara mengirimkan pesan, maka server tidak perlu tahu apakah pesan itu dikirim oleh dan dari mesin itu sendiri (local) atau dikirim oleh mesin yang lain melalui jaringan.
• Pengembangan sanggup dilakukan secara modular
• Kesalahan pada suatu subsistem tidak menganggu subsistem lain sehingga tidak menjadikan sistem mati secara keseluruhan.
Sedangkan kelemahan dari sistem client-server adalah: Pertukaran pesan sanggup menjadi bottleneck dan Layanan dilakukan secara “lambat” sebab harus melalui pertukaran pesan antar client-server
e) Sistem Berorientasi Obyek
Layanan Sistem operasi sebagai kumpulan proses untuk menuntaskan pekerjaannya, yang sering disebut dengan sistem operasi bermodel proses, sedangkan layanan sistem operasi sebagai objek disebut dengan sistem operasi berorentasi objek. Pendekatan objek dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan dari teknolgi berorientasi objek.
Pada sistem operasi berorientasi objek, layanan diimplementasikan sebagai kumpulan objek, masing-masing objek diberi tipe yang menandai property objek menyerupai proses, dirktori, berkas, dan sebagainya. Dengan memanggil operasi yang didefinisikan di objek, data yang berada dalam objek tersebut sanggup diakses dan dimodifikasi
Contoh dari sistem operasi berorentasi objek antara lain adalah: 1) Eden 2) Choices 3) X-kernel. 4) Medusa. 5) Clunds. 6) Amoeba. 7) Muse. 8) Sistem operasi MS-Windows NT mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek tapi tidak secara keseluruhannya.
c. Rangkuman
Sistem operasi mempunyai peranan yang penting dalam sistem komputer. Fungsi dan peranan sistem operasi antara lain ialah sebagai kernel, guardian, gatekeeper, optimizer, coordinator, aktivitas controller, acountant, interface, resources manager dan virtual machine. Perkembangan sistem operasi sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi.
Perkembangan sistem operasi berkaitan erat dengan perkembangan arsitektur perangkat lunak. Arsitektur perangkat lunak terdiri dari struktur atau komponen penyusun sistem mencakup arahan kode aktivitas (fungsi,prosedur library).
Arsitektur sistem operasi ialah arsitektur perangkat lunak yang dipakai untuk membangun perangkat lunak sistem operasi dan dipakai dalam sistem komputer. Berbagai ragam Arsitektur sistem operasi modern diantaranya ialah : 1) System Monolitik. 2) System Berlapis. 3) System Client/server. 4) System Virtual mesin dan 5) System Berorientasi objek.
Sumber http://www.pintarkomputer.org/
Keuntungan dan kerugian konsep mesin virtual ialah sebagai berikut:
• Mesin virtual menyediakan perlindungan yang lengkap untuk sumber daya sistem sehingga masing-masing mesin virtual dipisahkan mesin virtual yang lain. Isolasi ini tidak memperbolehkan pembagian sumber daya secara langsung.
• Sistem mesin virtual ialah mesin yang cocok untuk riset dan pengembangan sistem operasi. Pengembangan sistem dikerjakan pada mesin virtual, termasuk di dalamnya mesin fisik dan tidak mengganggu operasi sistem yang normal.
• Konsep mesin virtual sangat sulit untuk mengimplementasikan kebutuhan dan duplikasi yang sempurna pada mesin yang sebenarnya.
d) Sistem operasi client server
Sistem operasi modem mempunyai kecendrungan untuk memindahkan arahan ke lapisan yang lebih tinggi dan menghapus sebanyak mungkin, kode-kode tersebut dari sistem operasi sehingga akan meninggalkan keruel yang minimal. Konsep ini biasa diimplementasikan dengan dengan cara menjadikan fungsi- fungsi yang ada pada sistem operasi menjadi user proses. Jika satu proses minta untuk dilayani, contohnya satu blok file, maka user proses (disini dinamakan: Client proses) mengirim ajakan tersebut ke user proses.
Server proses akan melayani ajakan tersebutkemudian mengirimkan jawabannya kembali. Semua pekerjaan keruel dilakukan pada pengendalian komunikasi antara client dan server. Dengan membagi sistem operasi menjadi beberapa lapisan, dimana tiap-tipa pecahan mengendalikan satu segi sistem, menyerupai pelayanan file, pelayanan proses, pelayanan terminal, atau pelayanan memori, maka tiap-tiap pecahan menjadi lebih sederhana dan sanggup diatur selain itu, oleh sebab semua server berjalan pada user mode proses, dan bukan merupakan monitor mode, maka server tidak sanggup mengakses hardware secara lansung. Akibatnya, jikalau terjadi kerusakan pada file server, maka pelayanan file akan terganggu. Namun hal ini tidak akan hingga menganggu sistem lainnya.
Masalah yang sering terjadi pada sistem client–server ialah tidak semua kiprah sanggup dijalankan di tingkat pemakai, tapi kesulitan ini sanggup di atas dengan:
• Proses server kritis tetap di kernel, yaitu proses yang biasanya bekerjasama dengan hardware.
Mekanisme ke kernel seminimal mungkin sehingga pengaksesan ruang pemakai sanggup dilakukan secepat mungkin.
Model client server pada jaringan terdistribusi Keuntungan dari model client server ini antara lain ialah sebagai berikut:
• Dapat diadaptasikan pada sistem terdistribusi.
• Jika suatu client berkomunikasi dengan server dengan cara mengirimkan pesan, maka server tidak perlu tahu apakah pesan itu dikirim oleh dan dari mesin itu sendiri (local) atau dikirim oleh mesin yang lain melalui jaringan.
• Pengembangan sanggup dilakukan secara modular
• Kesalahan pada suatu subsistem tidak menganggu subsistem lain sehingga tidak menjadikan sistem mati secara keseluruhan.
Sedangkan kelemahan dari sistem client-server adalah: Pertukaran pesan sanggup menjadi bottleneck dan Layanan dilakukan secara “lambat” sebab harus melalui pertukaran pesan antar client-server
e) Sistem Berorientasi Obyek
Layanan Sistem operasi sebagai kumpulan proses untuk menuntaskan pekerjaannya, yang sering disebut dengan sistem operasi bermodel proses, sedangkan layanan sistem operasi sebagai objek disebut dengan sistem operasi berorentasi objek. Pendekatan objek dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan dari teknolgi berorientasi objek.
Pada sistem operasi berorientasi objek, layanan diimplementasikan sebagai kumpulan objek, masing-masing objek diberi tipe yang menandai property objek menyerupai proses, dirktori, berkas, dan sebagainya. Dengan memanggil operasi yang didefinisikan di objek, data yang berada dalam objek tersebut sanggup diakses dan dimodifikasi
Contoh dari sistem operasi berorentasi objek antara lain adalah: 1) Eden 2) Choices 3) X-kernel. 4) Medusa. 5) Clunds. 6) Amoeba. 7) Muse. 8) Sistem operasi MS-Windows NT mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek tapi tidak secara keseluruhannya.
c. Rangkuman
Sistem operasi mempunyai peranan yang penting dalam sistem komputer. Fungsi dan peranan sistem operasi antara lain ialah sebagai kernel, guardian, gatekeeper, optimizer, coordinator, aktivitas controller, acountant, interface, resources manager dan virtual machine. Perkembangan sistem operasi sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi.
Perkembangan sistem operasi berkaitan erat dengan perkembangan arsitektur perangkat lunak. Arsitektur perangkat lunak terdiri dari struktur atau komponen penyusun sistem mencakup arahan kode aktivitas (fungsi,prosedur library).
Arsitektur sistem operasi ialah arsitektur perangkat lunak yang dipakai untuk membangun perangkat lunak sistem operasi dan dipakai dalam sistem komputer. Berbagai ragam Arsitektur sistem operasi modern diantaranya ialah : 1) System Monolitik. 2) System Berlapis. 3) System Client/server. 4) System Virtual mesin dan 5) System Berorientasi objek.
0 Response to "Arsitektur Sistem Operasi"
Posting Komentar