Tugas IMK

Dskusi 3

Struktur dasar sistem operasi

a. Sistem monolitik (monolithic system)

Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat saling

dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan. Kernel berisi semua

layanan yang disediakan sistem operasi untuk pemakai. Sistem operasi ditulis

sebagai sekumpulan prosedur (a collection of procedures), yang dapat dipanggil

setiap saat oleh pemakai saat dibutuhkan.

Kelemahan :

ß Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit karena tidak dapat dipisahkan

dan dilokalisasi.

ß Sulit dalam menyediakan fasilitas pengamanan. Modul Training TOT : Sistem Operasi

Halaman : 15

ß Merupakan pemborosan bila setiap komputer harus menjalankan kernel

monolitik sangat besar sementara sebenarnya tidak memerlukan seluruh

layanan yang disediakan kernel.

ß Tidak fleksibel.

ß Kesalahan pemograman satu bagian dari kernel menyebabkan matinya

seluruh sistem.

Keunggulan :

ß Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena terdapat di satu ruang alamat.

Evolusi :

Kebanyakan UNIX sampai saat ini berstruktur monolitik. Meskipun monolitik,

yaitu seluruh komponen/subsistem sistem operasi terdapat di satu ruang alamat

tetapi secara rancangan adalah berlapis. Rancangan adalah berlapis yaitu secara

logik satu komponen/subsistem merupakan lapisan lebih bawah dibanding

lainnya dan menyediakan layanan-layanan untuk lapisan-lapisan lebih atas.

Komponen-komponen tersebut kemudia dikompilasi dan dikaitkan (di-link)

menjadi satu ruang alamat.

Untuk mempermudah dalam pengembangan terutama pengujian dan fleksibilitas,

kebanyakan UNIX saat ini menggunakan konsep kernel loadable modules,yaitu:

ß Bagian-bagian kernel terpenting berada di memori utama secara tetap.

ß Bagian-bagian esensi lain berupa modul yang dapat ditambahkan ke kernel

saat diperlukan dan dicabut begitu tidak digunakan lagi di waktu jalan (run

time).

b. Sistem lapis (layered system)

Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan-

lapisan bawa memberi layanan lapisan lebih atas.Struktur berlapis dimaksudkan

untuk mengurangi kompleksitas rancangan dan implementasi sistem operasi.

Tiap lapisan mempunyai fungsional dan antarmuka masukan-keluaran antara dua

lapisan bersebelahan yang terdefinisi bagus.

Lapis-lapis dalam sistem operasi ada 6 lapis, yaitu :

· Lapis 5 – The operator

Berfungsi untuk pemakai operator.

· Lapis 4 – User programs Modul Training TOT : Sistem Operasi

Halaman : 16

Berfungsi untuk aplikasi program pemakai.

· Lapis 3 – I/O management

Berfungsi untuk menyederhanakan akses I/O pada level atas.

· Lapis 2 -Operator-operatot communication

Berfungsi untuk mengatur komunikasi antar proses.

· Lapis 1 -Memory and drum management

Berfungsi untuk mengatur alokasi ruang memori atau drum magnetic.

· Lapis 0 -Processor allocation and multiprogramming

Berfungsi untuk mengatur alokasi pemroses dan switching,multiprogramming

dan pengaturan prosessor.

Lapisan n memberi layanan untuk lapisan n+1. Proses-proses di lapisan n dapat

meminta layanan lapisan n-1 untuk membangunan layanan bagi lapisan n+1.

Lapisan n dapat meminta layanan lapisan n-1. Kebalikan tidak dapat, lapisan n

tidak dapat meminta layanan n+1. Masing-masing berjalan di ruang alamat-nya

sendiri.

Kelanjutan sistem berlapis adalah sistem berstruktur cincin seperti sistem

MULTICS. Sistem MULTICS terdiri 64 lapisan cincin dimana satu lapisan

berkewenangan berbeda. Lapisan n-1 mempunyai kewenangan lebih dibanding

lapisan n. Untuk meminta layanan lapisan n-1, lapisan n melakukan trap.

Kemudian, lapisan n-1 mengambil kendali sepenuhnya untuk melayani lapisan n.

Keunggulan :

ß Memiliki semua keunggulan rancangan modular, yaitu sistem dibagi menjadi

beberapa modul dan tiap modul dirancang secara independen. Tiap lapisan

dapat dirancang, dikode dan diuji secara independen.

ß Pendekatan berlapis menyederhanakan rancangan, spesifikasi dan

implementasi sistem operasi.

Kelemahan :

ß Fungsi-fungsi sistem operasi harus diberikan ke tiap lapisan secara hati-hati.

c. Virtual machines (mesin maya)

ß Multiprogramming

ß Time sharing systems Modul Training TOT : Sistem Operasi

Halaman : 17

Awalnya struktur ini membuat seolah-olah pemakai mempunyai seluruh komputer

dengan simulasi atas pemroses yang digunakan. Sistem operasi melakukan

simulasi mesin nyata. Mesin hasil simulasi digunakan pemakai, mesin maya

merupakan tiruan seratus persen atas mesin nyata.Semua pemakai diberi iluasi

mempunyai satu mesain yang sama-sama canggih.

Pendekatan ini memberikan fleksibilitas tinggi sampai memungkinkan sistem

operasi-sistem operasi berbeda dapat dijalankan dimesin-mesin maya berbeda.

Implementasi yang efisien merupakan masalah sulit karena sistem menjadi besar

dan kompleks.

Teknik ini mulanya digunakan pada IBM S/370. VM/370 menyediakan mesin

maya untuk tiap pemakai. Bila pemakai log (masuk) sistem, VM/370 menciptakan

satu mesin maya baru untuk pemakai itu.

Teknik ini berkembang menjadi operating system emulator sehingga sistem

operasi dapat menjalankan aplikasi-aplikasi untuk sistem operasi lain.

ß Sistem operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi untuk MS-DOS,

OS/2 mode teks dan aplikasi Win16. Aplikasi tersebut dijalankan sebagai

masukan bagi subsistem di MS-Windows NT yang mengemulasikan system

calls yang dipanggil aplikasi dengan Win32 API (system calls di MS-

Windows NT).

ß IBM mengembangkan WABI yang mengemulasikan Win32 API sehingga

diharapkan sistem operasi yang menjalankan WABI dapat menjalankan

aplikasi-aplikasi untuk MS-Windows.

ß Para sukarelawan pengembang Linux telah membuat DOSEMU agar

aplikasi-aplikasi untuk MS-DOS dapat dijalankan di Linux, WINE agar

aplikasi untuk MS-Windows dapat dijalankan di Linux, iBCS agar aplikasi-

aplikasi untuk SCO-UNIX dapat dijalankan di Linux, dan sebagainya.

d. Client-server model

Sistem operasi merupakan kumpulan proses dengan proses-proses

dikategorikan sebagai server dan client, yaitu :

ß Server, adalah proses yang menyediakan layanan. Modul Training TOT : Sistem Operasi

Halaman : 18

ß Client, adalah proses yang memerlukan/meminta layanan Proses client yang

memerlukan layanan mengirim pesan ke server dan menanti pesan

jawaban. Proses server setelah melakukan tugas yang diminta, mengirim

hasil dalam bentuk pesan jawaban ke proses client.

Server hanya menanggapi permintaan client dan tidak memulai dengan

percakapan client. Kode dapat diangkat ke level tinggi, sehingga kernel

dibuat sekecil mungkin dan semua tugas diangkat ke bagian proses

pemakai.

Kernel hanya mengatur komunikasi antara client dan server. Kernel yang ini

popular dengan sebutan mikrokernel.

ß Permintaan pelayanan, seperti membaca sebuah blok file, sebuah user

process (disebut client process) mengirimkan permintaan kepada sebuah

server process, yang kemudian bekerja dan memberikan jawaban balik.

ß Keuntungan : kemampuan diaptasi untuk digunakan dalam distributed

system.

Masalah :

ß Tidak semua tugas dapat dijalankan di tingkat pemakai (sebagai proses

pemakai).

Kesulitan ini diatasi dengan :

ß Proses server kritis tetap di kernel, yaitu proses yang biasanya berhubungan

dengan perangkat keras.

ß Mekanisme ke kernel seminimal mungkin,sehingga pengaksesan ruang

pemakai dapat dilakukan dengna cepat.

Untuk sistem-sistem besar dengan banyak server dikehendaki supaya client

transparan dalam meminta layanan sehingga tidak menyulitkan pemogram.

Keunggulan :

ß Pengembangan dapat dilakukan secara modular.

ß Kesalahan (bugs) di satu subsistem (diimplementasikan sebagai satu

proses) tidak merusak subsistem-subsistem lain, sehingga tidak

mengakibatkan satu sistem mati secara keseluruhan.

ß Mudah diadaptasi untuk sistem tersebar.

Modul Training TOT : Sistem Operasi

Halaman : 19

Kelemahan :

ß Layanan dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan.

ß Pertukaran pesan dapat menjadi bottleneck.

e. Sistem berorientasi Objek

Sisten operasi merealisasikan layanan sebagai kumpulan proses disebut sistem

operasi bermodel proses. Pendekatan lain implementasi layanan adalah sebagai

objek-objek. Sistem operasu yang distrukturkan menggunakan objek disebut

sistem operasi berorientasi objek. Pendekatan ini dimaksudkan untuk

mengadopsi keunggulan teknologi berorientasi objek.

Pada sistem yang berorientasi objek, layanan diimplementasikan sebagai

kumpulan objek. Objek mengkapsulkan struktur data dan sekumpulan operasi

pada struktur data itu. Tiap objek diberi tipe yang menandadi properti objek

seperti proses, direktori, berkas, dan sebagainya. Dengan memanggil operasi

yang didefinisikan di objek, data yang dikapsulkan dapat diakses dan

dimodifikasi.

Model ini sungguh terstruktur dan memisahkan antara layanan yang disediakan

dan implementasinya. Conoh sistem operasi yang berorientasi objek, antara lain :

eden, choices, x-kernel, medusa, clouds, amoeba, muse, dan sebagainya.

Sistem operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi

berorientasi objek tetapi belum keseluruhan.

Print Friendly, PDF & Email