Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)

Senin, Mei 14th, 2018 - Sistem Operasi

Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap) – Arsitektur perangkat lunak adalah struktur yang menjadi dasar untuk menentukan keberadaan komponen perangkat lunak, metode atau cara untuk mengelola (organisasi) komponen ini untuk berinteraksi satu sama lain.

Komponen ini merupakan bagian program (procedure, functions) yang akan dijalankan oleh program utama.
Arsitektur sistem operasi adalah arsitektur perangkat lunak yang digunakan untuk membangun perangkat lunak sistem operasi yang akan digunakan dalam sistem komputer.

Perkembangan arsitektur sistem operasi modern ini semakin kompleks dan rumit, membutuhkan sistem operasi yang dirancang dengan sangat hati-hati, teliti dan tepat agar bisa berfungsi optimal dan mudah dimodifikasi.

Sistem operasi adalah kumpulan program (prosedur, fungsi, perpustakaan) dimana prosedur dapat dipanggil dengan prosedur lain di sistem bila diperlukan “.

Sistem pemanggilan program untuk mendapatkan layanan dari sistem operasi dikenal dengan System Call atau API (application programming interface).

Berbagai arsitektur sistem operasi modern antara lain:
1) Sistem Monolitik.
2) Sistem Lapisan.
3) Sistem Client / server.
4) Sistem Mesin virtual dan
5) Sistem Berorientasi Objek.

a) Sistem monolitik

Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)
Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)


Sistem monolitik Merupakan struktur sistem operasi yang sederhana yang dilengkapi dengan operasi layanan “dual” (system call) yang disediakan oleh sistem operasi.

Baca juga:
Pengertian Sistem Operasi
Fungsi Utama Sistem Operasi
Jenis Jenis Sistem Operasi

Model sistem panggilan dilakukan dengan mengambil sejumlah parameter di tempat yang telah ditentukan, seperti register atau stack dan kemudian mengeksekusi instruksi perangkap tertentu pada mode monitor.

Dalam model ini, setiap sistem panggilan memiliki satu prosedur pelayanan. Prosedur kepegawaian melakukan semua yang dibutuhkan beberapa prosedur layanan, seperti mengambil data dari program pengguna.

Mekanisme dan prinsip kerja model struktur monolitik dari sistem operasi ini adalah sebagai berikut:

• Program pengguna melakukan “perangkap” pada terowongan
• Instruksi berpindah dari mode pengguna ke monitor modem dan mentransfer kontrol ke sistem operasi.
• Sistem operasi memeriksa parameter panggilan, untuk menentukan panggilan sistem panggilan mana.
• Sistem operasi menunjuk ke sebuah meja yang berisi slot k yang mengarah ke sistem K (Control) panggilan.
• Kontrol akan dikembalikan ke pengguna program, jika sistem pemanggilan telah selesai mengerjakannya. Perintah ini menyediakan struktur dasar dari sistem operasi sebagai berikut:

– Prosedur layanan permintaan program utama.
– Kumpulan prosedur layanan yang dibaca oleh sistem panggilan.
– Satu set prosedur utilitas yang membantu prosedur servis. Keunggulan sistem Monolitik ini adalah: pelayanan kerja-kerja yang bisa dilakukan dengan cepat karena berada dalam satu ruang alamat memori.

Sedangkan kelemahan sistem Monolitik adalah:
• Pengujian dan kesalahannya sulit karena tidak bisa dipisahkan dan berada,
• Sulit dalam menyediakan fasilitas keamanan.
• Kurang efisien dalam penggunaan memori dimana setiap komputer harus menjalankan kernel besar meski tidak membutuhkan semua layanan yang disediakan oleh kernel.
• Kesalahan pemrograman di salah satu bagian kernel menyebabkan keseluruhan sistem mati

b) sistem berlapis

Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)
Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)


Pendekatan teknik sistem berlapis sistem berlapis struktur pada dasarnya dilakukan dengan menggunakan pendekatan top-down, semua fungsi ditentukan dan dibagi menjadi komponen komponen. Modularisasi sistem dilakukan dengan membelah sistem operasi menajdi beberapa lapisan (level).

Lapisan terendah (lapisan 0) adalah perangkat keras dan lapisan atas (lapisan N) adalah antarmuka pengguna. Dengan sistem modularisasi, setiap lapisan memiliki fungsi tertentu (operasi) dan melayani lapisan bawah.

Sistem operasi pertama yang menggunakan sistem berlapis adalah THE. Sistem operasi yang diciptakan oleh Dijkstra dan murid-muridnya.

Pada dasarnya sistem operasi berlapis ini dimaksudkan untuk mengurangi disain dan implementasi sistem operasi yang kompleks. Contoh sistem operasi yang menggunakan sistem ini adalah: UNIX modified, THE, Venus dan OS / 2

Keuntungan dari model struktur sistem operasi berlapis adalah memiliki semua kelebihan desain modular. Sistem dibagi menjadi beberapa modul, masing-masing modul dan lapisan dapat dirancang, diuji, mandiri sehingga jika terjadi kesalahan maka mudah ditangani.

Sementara kerentanan sistem ini adalah bahwa semua fungsi sistem operasi harus ada di setiap lapisan, jika ada yang tidak beres, semua lapisan harus diprogram ulang.

c) Sistem Mesin Virtual

Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)
Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)

Konsep dasar mesin virtual ini tidak jauh berbeda dengan pendekatan sistem berlapis dengan penambahan interface yang menghubungkan hardware ke kernel untuk setiap proses.

Mesin virtual menyediakan antarmuka yang identik untuk perangkat keras yang ada. Sistem operasi ini membuat ilusi atau virtual untuk beberapa proses, setiap proses virtual mengeksekusi prosesor dan memori (virtual) masing-masing.

Meski konsep ini cukup bagus, cukup kompleks untuk diimplementasikan, karena sistem menggunakan metode dual-mode. Mesin virtual hanya bisa berjalan di mode monitor jika itu adalah sistem operasi, sedangkan mesin virtual itu sendiri berjalan dalam mode pengguna.

Akibatnya, pemantau mode-mode virtual dan virtual harus dijalankan melalui mode pengguna fisik. Ini menghasilkan transfer mode pengguna ke mode monitor pada mesin sebenarnya, yang juga akan menyebabkan transfer dari mode pengguna virtual ke mode monitor virtual pada mesin virtual.

Sumber daya (sumber daya) komputer fisik terbagi untuk menciptakan mesin virtual. Penjadwalan CPU bisa membuat tampilan bahwa pengguna memiliki prosesor sendiri.

Sistem spooling dan file dapat menyediakan virtual card reader dan virtual line printer. Berbagi waktu terminal pada pengguna berfungsi sebagai konsol operator mesin virtual. Contoh sistem operasi yang menggunakan mesin virtual adalah IBM S / 370 dan IBM VM / 370.

Teknik ini berevolusi menjadi emulator sistem operasi, sehingga sistem operasi bisa menjalankan aplikasi untuk sistem operasi lain.

Sistem operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi untuk MS-DOS, mode teks OS / 2 dan aplikasi Win16. aplikasi dijalankan sebagai masukan untuk subsistem di MS-Windows NT yang mengemulasi panggilan sistem yang disebut aplikasi dengan API Win32 (System Call in MS-Windows NT).

Baca juga:
Perkembangan Sistem Operasi Windows
Perkembangan Sistem Operasi Secara Umum

Kelebihan dan kekurangan konsep mesin virtual adalah sebagai berikut:
• Mesin virtual memberikan perlindungan lengkap untuk sumber daya sistem sehingga setiap mesin virtual dipisahkan dari mesin virtual lain. Isolasi ini tidak memungkinkan pembagian sumber daya secara langsung.
• Sistem mesin virtual adalah mesin yang cocok untuk penelitian dan pengembangan sistem operasi. Pengembangan sistem dilakukan pada mesin virtual, termasuk mesin fisik dan tidak mengganggu pengoperasian sistem normal.
• Konsep mesin virtual sangat sulit untuk menerapkan kebutuhan dan duplikasi mesin sebenarnya.

d) Sistem operasi server klien

Arsitektur Sistem Operasi (Versi Lengkap)


Sistem operasi modem memiliki kecenderungan untuk memindahkan kode ke layer yang lebih tinggi dan menghapus sebanyak mungkin, kode dari sistem operasi sehingga akan meninggalkan keruel minimal.

Konsep ini biasanya diimplementasikan dengan membuat fungsi yang ada pada sistem operasi menjadi proses user.

Jika satu proses meminta untuk dilayani, misalnya satu blok file, maka proses pengguna {here called: Client process} mengirimkan permintaan ke proses pengguna.

Server proses akan melayani permintaan kemudian mengirimkan jawaban kembali. Semua kerja keruel dilakukan pada kontrol komunikasi antara client dan server.

Dengan membagi sistem operasi menjadi beberapa lapisan, di mana setiap bagian sistem mengendalikan satu segi dari sistem, seperti layanan file, layanan proses, layanan terminal, atau layanan memori, setiap bagian menjadi lebih sederhana dan mudah dikelola, karena semua server berjalan pada proses user mode, dan bukan mode monitor, maka server tidak bisa langsung mengakses hardware.

Alhasil, jika terjadi kerusakan pada file server, maka layanan file akan terganggu. Namun ini tidak akan mengganggu sistem lain.

Masalah umum dengan sistem client-server adalah tidak semua tugas dapat dijalankan di tingkat pengguna, namun hal ini dapat dilakukan dengan:
• Proses server kritis tetap ada di kernel, yang merupakan proses yang biasanya dikaitkan dengan perangkat keras.
• Mekanisme ke kernel minimal sehingga akses ruang pengguna bisa dilakukan secepat mungkin

Model client server pada jaringan terdistribusi Keuntungan dari model client server ini adalah sebagai berikut:
• Dapat disesuaikan dengan sistem terdistribusi.
• Jika klien berkomunikasi dengan server dengan mengirim pesan, server tidak perlu mengetahui apakah pesan dikirim oleh dan dari mesin itu sendiri {lokal} atau dikirim oleh mesin lain melalui jaringan.
• Pembangunan bisa dilakukan secara modular
• Kesalahan pada subsistem tidak mengganggu subsistem lain sehingga tidak menyebabkan sistem mati secara keseluruhan
Sedangkan kelemahan sistem client-server adalah: Pertukaran pesan bisa menjadi bottleneck dan Service done “slow” karena harus melalui pertukaran pesan antar client-server.

e) Sistem Berorientasi Objek
Service Operating system sebagai kumpulan proses untuk menyelesaikan pekerjaan, yang sering disebut sistem operasi bermodel baru, sedangkan layanan sistem operasi sebagai objek disebut sistem operasi berorientasi objek. Pendekatan objek dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan teknologi berorientasi objek.

Dalam sistem operasi berorientasi objek, layanan diimplementasikan sebagai kumpulan objek, masing-masing objek diberi tipe yang menandai sifat objek seperti proses, direktori, file, dan sebagainya.

Dengan memanggil operasi yang didefinisikan pada objek, data yang berada pada objek dapat diakses dan dimodifikasi

Contoh sistem operasi berorientasi objek meliputi: 1) Eden
2) Pilihan 3) X-kernel. 4) Medusa. 5) Clunds. 6) Amoeba. 7) Muse. 8) Sistem operasi MS-Windows NT mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek namun tidak seluruhnya.

c. Ringkasan
Sistem operasi memiliki peran penting dalam sistem komputer. Fungsi dan peran sistem operasi meliputi kernel, guardian, gatekeeper, optimizer, koordinator, program pengendali, acountant, interface, resource manager dan virtual machine.

Perkembangan sistem operasi sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi. Perkembangan sistem operasi sangat erat kaitannya dengan pengembangan arsitektur perangkat lunak.

Arsitektur perangkat lunak terdiri dari struktur atau komponen sistem yang terdiri dari kode kode program (fungsi, prosedur perpustakaan). Arsitektur sistem operasi adalah arsitektur perangkat lunak yang digunakan untuk membangun perangkat lunak sistem operasi dan digunakan dalam sistem komputer.

Arsitektur sistem operasi modern antara lain adalah: 1) Monolitik Sistem. 2) Sistem Lapisan. 3) Sistem Client / server. 4) Sistem Mesin virtual dan 5) Sistem Berorientasi Objek.

error: Maaf ! Konten Di Kunci