TUGAS SISTEM OPERASI : Diskusi 3 (Struktur Dasar Sistem Operasi)

Berikan penjelasan tentang struktur dasar sistem operasi.

Terdapat lima struktur dasar yang digunakan untuk membuat/mengembangkan Sistem Operasi, yaitu:

1. Sistem Monolitik

Deskripsi; Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur yang dapat dipanggil oleh prosedur lain jika diperlukan. Prosedur ini terdapat didalam kernel atau inti. Menggunakan konsep kernel loadable modules guna pengembangan, pengujian dan fleksibilitas sistem operasi.
Karakteristik; Prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan dan kernel berisi semua layanan yang disediakan sistem operasi untuk pengguna. Inisialisasi-nya terbatas pada fungsional perangkat keras yang terbagi menjadi dua bagian yaitu kernel dan sistem program. Kernel terbagi menjadi serangkaian interface dan device driver dan menyediakan sistem file, penjadwalan CPU, manajemen memori, dan fungsi-fungsi sistem operasi lainnya melalui system calls.
Contoh sistem operasi : Unix.
Keuntungan :

Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit karena tidak dapat dipisahkan dan dilokalisasi.
Sulit dalam menyediakan fasilitas pengamanan.
Merupakan pemborosan bila setiap komputer harus menjalankan kernel monolitik sangat besar sementara sebenarnya tidak memerlukan seluruh layanan yang disediakan kernel.
Tidak fleksibel.
Kesalahan pemograman satu bagian dari kernel menyebabkan matinya seluruh sistem.

Gambar 3. Sistem Monolitik

2. Sistem Berlapis

Deskripsi; Sistem operasi yang dibentuk secara hierarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan bawah memberi layanan terhadap lapisan diatasnya.
Karakteristik; Lapisan yang paling bawah adalah perangkat keras, dan yang paling tinggi adalah user-interface. Sebuah lapisan adalah implementasi dari obyek abstrak yang merupakan enkapsulasi dari data dan operasi yang bisa memanipulasi data tersebut. 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 berlapis ada 6, yaitu :

Lapis 5 - The operator = pemakai operator.
Lapis 4 - User programs = aplikasi program pemakai.
Lapis 3 - I/O management = menyederhanakan akses I/O pada level atas.
Lapis 2 -Operator-operatot communication = mengatur komunikasi antar proses.
Lapis 1 -Memory and drum management = mengatur alokasi ruang memori atau drum magnetic.
Lapis 0 -Processor allocation and multiprogramming =mengatur alokasi pemroses dan switching,multiprogramming dan pengaturan prosessor.

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.

Gambar 4. Sistem Berlapis

3. Sistem Mesin Maya

Deskripsi; Sistem operasi yang melakukan simulasi mesin nyata yang memberikan fleksibilitas tinggi dan memungkinkan sistem operasi yang berbeda dapat dijalankan pada mesin komputer tersebut atau dapat juga disebut sebagai operating system emulator.
Karakteristik; Mesin maya mempunyai sistem timesharing yang berfungsi untuk ,menyediakan kemampuan untuk multiprogramming dan perluasan mesin dengan antarmuka yang lebih mudah.
Contoh sistem operasi : Windows NT, Linux dengan DOSEMU.
Keuntungan :

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.

Gambar 5. Sistem Mesin Maya

4. Sistem Client-Server

Deskripsi; Sistem operasi yang dibagi fungsinya menjadi proses yang menyediakan layanan (server) dan proses yang memerlukan/meminta layanan (client) didalam memproses data.
Karakteristik; 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 pemaka. Kernel hanya mengatur komunikasi antara client dan server. Kernel yang ini popular dengan sebutan mikrokernel.
Contoh sistem operasi : Windows 2000 Server, Linux
Keuntungan :

Gambar 6. Sistem Client-Server

5. Sistem Berorientasi Objek

Deskripsi; sistem operasi ini merealisasikan layanan sebagai kumpulan proses dan terstuktur serta memisahkan layanan yang disediakan dan implementasinya.
Karakteristik; 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 menanda di 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.
Contoh sistem operasi : Amoeba, Eden, X-Kernel, Windows NT.
Keuntungan :