Arsitektur
perangkat lunak merupakan struktur-struktur yang menjadikan landasan
untuk menentukan keberadaan komponen-komponen perangkat lunak, cara komponen-komponen untuk saling berinteraksi dan organisasi komponen-komponen dalam membentuk perangkat lunak.
Arsitektur system operasi merupakan arsitektur perangkat lunak yang
digunakan dalam membangun perangkat lunak system operasi arsitktur
system operasi modern yang semakin komplek
dan rumit memerlukan sistem operasi yang dirancang dengan sangat
hati-hati agar dapat berfungsi secara optimum dan mudah untuk
dimodifikasi
Arsitektur system operasi moderen diantaranya adalah :
· System Monolitik
· System Berlapis
· System Client/server
· System Virtual mesin
· System Berorientasi objek
Merupakan struktur sederhana yang melengkapi dengan operasi “dual” pelayanan {sistem call} yang diberikan oleh sistem operasi model yang dilakukan dengan cara mengambil sejumlah parameter pada tempat yang telah ditentukan sebelumnya, seperti register atau stack dan kemudian mengeksekusi suatu intruksi trap tertentu pada monitor mode.
- User program melakukan “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 menentukan sistem call mana yang memanggil
- Sistem operasi menunjuk ke suatu table yang berisi slol ke-k yang menunjuk sistem call K
- Kontrol akan dikembalikan kepada user program, jika sistem call telah selesai mengerjakan tugasnya
a) Program utama meminta service procedure
b) Kumpulan service procedure yang dibaca oleh sistem call
c) Kumpulan utility procedure yang membantu service procedure
Pada model ini, tiap-tiap sistem call memiliki satu service procedure. Ulitity procedure mengerjakan segala sesuatu yang dibutuhkan oleh beberapa service procedure, seperti mengambil data dari user program, seperti terlihat pada gambar di atas.
Keunggulan:layanan terhadap job-job yang ada bisa dilakukan dengan cepat karena berada pada satu ruang alamat memory.
Kelemahan s istem monolitik:
- Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit dilakukan karena tidak dapat dipisahkan dan dilokasikan.
- Sulit dalam menyediakan fasilitas 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 bagian kernel menyebakan matinya seluruh sistem
Contoh sistem operasi: Unix
B. Sistem Berlapis
Teknik pendekatan terlapis pada dasarnya dibuat dengan 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) adalah perangkat keras dan lapisan teratas (layer N) adalah user interface. Dengan system modularisasi, setiap lapisan mempunyai fungsi (operasi) tertentu dan melayani lapisan yang lebih rendah.Table dan gambar di bawah ini menunjukkan system pendekatan terlapis tersebut. System operasipertama kali yang memakai system berlapis adalah THE. System operasi THE yang dibuat oleh Dijkstra
dan mahasiswa-mahasiswanya. Pada dasarnya system operasi berlapis dimaksudkan untuk mengurangi kompleknya rancangan dan implementasi dari suatu system operasi. Stuktur system
operasi berlapis. Seperti gambar :
Keuntungan :
- 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.
- Pendekatan berlapis menyederhanakan rancangan, spesifikasi dan implementasi sistem operasi.
Contoh sistem operasi: UNIX termodifikasi, THE, Venus dan OS/2
C. Sistem Client/Server
Sistem operasi modem memiliki kecendrungan untuk memindahkan kode 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, misalnya satu blok file, maka user proses {disini dinamakan: Client proses} mengirim permintaan tersebut ke user proses. Server proses akan melayani permintaan 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 bagian mengendalikan satu segi sistem, seperti pelayanan file, pelayanan proses, pelayanan terminal, atau pelayanan memori, maka tiap-tiap
bagian menjadi lebih sederhana dan dapat diatur selain itu, oleh karena semua server berjalan pada user mode proses, dan bukan merupakan monitor mode, maka server tidak dapat mengakses hardware secara lansung. Akibatnya, jika terjadi kerusakan pada file server, maka pelayanan file akan terganggu. Namun hal ini tidak akan sampai menganggu sistem lainnya.
Keunggulan: Kemampuan diaptasi untuk digunakan dalam distributed system.
Kelemahan:
- Layanan dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan.
- Pertukaran pesan dapat menjadi bottleneck.
- Tidak semua tugas dapat dijalankan di tingkat pemakai (sebagai proses pemakai).
Konsep dasar dari mesin virtual ini tidak jauh berbeda dengan pendekatan terlapis, hanya saja konsep ini memberikan sedikit tambahan berupa antarmuka yang menghubungkan perangkat keras dengan kernel untuk tiap-tiap proses, Gambar 4-13 menunjukkan konsep tersebut. Mesin virtual menyediakan antar muka yang identik untuk perangkat keras yang ada. Sistem operasi membuat ilusi untuk beberapa proses, masing-masing mengeksekusi prosessor masing-masing untuk memori (virtual) masing masing.
Meskipun konsep ini cukup baik, namun sulit untuk diimplementasikan, ingat bahwa system
menggunakan metode dual-mode. Mesin virtual hanya dapat berjalan pada monitor-mode jika 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 menyebabkan adanya transfer dari user-mode ke monitor-mode pada mesin nyata, yang juga akan menyebabkan adanya transfer dari virtual user-mode ke virtual monitor-mode pada mesin virtual.
Keunggulan:
- Konsep mesin virtual menyediakan proteksi yang lengkap untuk sumber daya system sehingga masing-masing mesin virtual dipisahkan mesin virtual yang lain. Isolasi ini tidak memperbolehkan pembagian sumber daya secara langsung
- Sistem mesin virtual adalah mesin yang sempurna untuk riset dan pengembangan system operasi. Pengembangan system dikerjakan pada mesin virtual, termasuk di dalamnya mesin fisik dan tidak mengganggu operasi system yang normal.
- Konsep mesin virtual sangat sulit untuk mengimplementasikan kebutuhan dan duplikasi yang tepat pada mesin yang sebenarnya.
- Layanan dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan.
- Pertukaran pesan dapat menjadi bottleneck.
- Tidak semua tugas dapat dijalankan di tingkat pemakai (sebagai proses pemakai).
E. Sistem Berorientasi Objek
Layanan Sistem operasi sebagai kumpulan proses untuk menyelesaikan pekerjaannya, yang sering disebut dengan system operasi bermodel proses, sedangkan layanan system operasi sebagai objek disebut dengan system operasi berorentasi objek. Pendekatan objek dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan dari teknolgi berorientasi objek. Pada system operasi berorientasi objek, layanan diimplementasikan sebagai kumpulan objek, masing-masing objek diberi tipe yang menandai property objek seperti proses, dirktori, berkas, dan sebagainya. Dengan memanggil operasi yang didefinisikan di objek, data yang berada dalam objek tersebut dapat diakses dan dimodifikasi
Keuntungan : Terstruktur dan memisahkan antara layanan yang disediakan dan implementasinya.
Kerugian : Sistem operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek
tetapi belum keseluruhan.
Contoh dari system operasi berorentasi objek adalah: Eden
Sumber:
http://journal.amikom.ac.id/index.php/KIDA/article/view/3288/1343
http://ian29januari.blogspot.com/p/diskusi-3-struktur-dasar-sistem-operasi_24.html
