Arsitektur Komputer Sistem Berlapis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dewasa ini, perkembangan dalam bidang teknologi, informasi dan komunikasi sangatlah pesat. Orang-orang berlomba-lomba mengikuti perkembangan dari teknologi itu sendiri, mulai dari siswa bahkan masyarakat umum. Bahkan sekarang banyak berdiri sekolah-sekolah berbasis komputer, salah satunya adalah STMIK Widya Pratama Pekalongan. Sebagai Salah satu perguruan tinggi, STMIK juga berperan menciptakan lulusan yang menguasai mengenai komputer. Mahasiswa dan mahasiswi STMIK Widya Pratama Pekalongan dituntut mengetahui mengenai perkembangan sistem dalam komputer.  Perkembangan mengenai arsitektur sistem komputer juga menjadi suatu bahan materi yang penting bagi para mahasiswa dan mahasiswi. Oleh karena itu, kami bermaksud membuat makalah mengenai arsitektur sistem ekonomi  khususnya  sistem berlapis.

1.2  Rumusan Masalah

1.2.1        Apakah yang dimaksud dengan sistem berlais pada arsitektur sistem operasi computer?

1.2.2        Bagaimana perkembangan dari sistem belapis?

1.2.3        Apakah kelebihan dan kekurangan sistem berlapis disbanding sistem lainnya?

1.3  Tujuan Penulisan

1.3.1        Menjelaskan pengertian dari sistem berlapis dalam konteks arsitektur sistem operasi

1.3.2        Memaparkan perkembangan dari sistem berlapis.

1.3.3        Menjelaskan kelebihan dan kekurangan dari sistem berlapis dibanding sistem yang lain.

BAB II

PEMBAHASAN

1.1  Deskripsi Sistem Berlapis

·         Sistem Berlapis

Yaitu sistem operasi yang dibentuk secara hirarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan bawah memberi layanan pada lapisan lebih atas. tiap lapisan mempunyai fungsional dan antarmuka masukan-keluarann antara dua lapisan bersebelahan yang terdefinisi bagus.

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).

·         Karakteristik :

Lapisan yang terendah (layer 0) adalah perangkat keras dan lapisan teratas (layer N) adalah user interface. Dengan sistem modularisasi, setiap lapisan mempunyai fungsi (operasi) tertentu dan melayani lapisan yang lebih rendah. Table dan gambar di bawah ini menunjukkan sistempendekatan terlapis tersebut. Sistem operasipertama kali yang memakai sistem berlapis adalah THE. Sistem operasi THE yang dibuat oleh Dijkstra dan mahasiswa-mahasiswanya. Pada dasarnya sistem operasi berlapis dimaksudkan untuk mengurangi kompleknya rancangan dan implementasi dari suatu sistem operasi.

1.2  Perkembangan Sistem Berlapis

Menurut Tanenbaum dan Woodhull, sistem terlapis terdiri dari enam lapisan, yaitu:

·         Lapis 5 – The operator

Berfungsi untuk pemakai operator.

·         Lapis 4 – User programs

Berfungsi untuk aplikasi program pemakai.

·         Lapis 3 – I/O management

Berfungsi untuk menyederhanakan akses I/O pada level atas.

·         Lapis 2 -Operator-operator 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, multi programming dan pengaturan prosessor.

Menurut Stallings, model tingkatan sistem operasi yang mengaplikasikan prinsip ini dapat dilihat pada tabel berikut, yang terdiri dari level-level dibawah ini:

·         Level 1

Terdiri dari sirkuit elektronik dimana obyek yang ditangani adalah register memory cell, dan gerbang logika. Operasi pada obyek ini seperti membersihkan register atau membaca lokasi memori.

·         Level 2

Pada level ini adalah set instruksi pada prosesor. Operasinya adalah instruksi bahasa-mesin, seperti menambah, mengurangi, load dan store.

·         Level 3

Tambahan konsep prosedur atau subrutin ditambah operasi call atau return.

·         Level 4

Mengenalkan interupsi yang menyebabkan prosesor harus menyimpan perintah yang baru dijalankan dan memanggil rutin penanganan interupsi. Empat level pertama bukan bagian sistem operasi tetapi bagian perangkat keras.

 Meski pun demikian beberapa elemen sistem operasi mulai tampil pada level-level ini, seperti rutin penanganan interupsi. Pada level 5, kita mulai masuk kebagian sistem operasi dan konsepnya berhubungan dengan multi-programming.

·         Level 5

Level ini mengenalkan ide proses dalam mengeksekusi program. Kebutuhan-kebutuhan dasar pada sistem operasi untuk mendukung proses ganda termasuk kemampuan men-suspend dan me-resume proses. Hal ini membutuhkan register perangkat keras untuk menyimpan agar eksekusi bisa ditukar antara satu proses ke proses lainnya.

·         Level 6

Mengatasi penyimpanan sekunder dari komputer. Level ini untuk menjadualkan operasi dan menanggapi permintaan proses dalam melengkapi suatu proses.

·         Level 7

Membuat alamat logik untuk proses. Level ini mengatur alamat virtual ke dalam blok yang bisa dipindahkan antara memori utama dan memori tambahan. Cara-cara yang sering dipakai adalah menggunakan ukuran halaman yang tetap, menggunakan segmen sepanjang variabelnya, dan menggunakan cara keduanya. Ketika blok yang dibutuhkan tidak ada dimemori utama, alamat logis pada level ini meminta transfer dari level 6. Sampai point ini, sistem operasi mengatasi sumber daya dari prosesor tunggal. Mulai level 8, sistem operasi mengatasi obyek eksternal seperti peranti bagian luar, jaringan, dan sisipan komputer kepada jaringan.

·         Level 8

Mengatasi komunikasi informasi dan pesan-pesan antar proses. Dimana pada level 5 disediakan mekanisme penanda yang kuno yang memungkinkan untuk sinkronisasi proses.

pada level ini mengatasi pembagian informasi yang lebih banyak. Salah satu peranti yang paling sesuai adalah pipe (pipa) yang menerima output suatu proses dan memberi input ke proses lain.

·         Level 9

Mendukung penyimpanan jangka panjang yang disebut dengan berkas. Pada level ini, data dari penyimpanan sekunder ditampilkan pada tingkat abstrak, panjang variabel yang terpisah. Hal nini bertentangan tampilan yang berorientasikan perangkat keras dari penyimpanan sekunder.

·         Level 10

Menyediakan akses ke peranti eksternal menggunakan antarmuka standar.

·         Level 11

Bertanggung-jawab mempertahankan hubungan antara internal dan eksternal identifier dari sumber daya dan obyek sistem. Eksternal identifier adalah nama yang bisa dimanfaatkan oleh aplikasi atau pengguna. Internal identifier adalah alamat atau indikasi lain yang bisa digunakan oleh level yang lebih rendah untuk meletakkan dan mengontrol obyek.

·         Level 12

Menyediakan suatu fasilitator yang penuh tampilan untuk mendukung proses. Hal ini merupakan lanjutan dari yang telah disediakan pada level 5.

Pada level 12, semua info yang dibutuhkan untuk managemen proses dengan berurutan disediakan, termasuk alamat virtual di proses, daftar obyek dan proses yang berinteraksi dengan proses tersebut serta batasan interaksi tersebut, parameter yang harus dipenuhi proses saat pembentukan, dan karakteristik lain yang mungkin digunakan sistem operasi untuk mengontrol proses.

·         Level 13

Menyediakan antarmuka dari sistem operasi dengan pengguna yang dianggap sebagai shell atau dinding karena memisahkan pengguna dengan sistem operasi dan menampilkan sistem operasi dengan sederhana sebagai kumpulan servis atau pelayanan.

Dari ketiga sumber diatas dapat kita simpulkan bahwa lapisan sistem operasi secara umum terdiri atas 4 bagian, yaitu:

1.      Perangkat keras

Lebih berhubungan kepada perancang sistem. Lapisan ini mencakup lapisan 0 dan 1 menurut Tanenbaum, dan level 1 sampai dengan level 4 menurut Stallings.

2.      Sistem operasi

Lebih berhubungan kepada programer. Lapisan ini mencakup lapisan 2 menurut Tanenbaum, dan level 5 sampai dengan level 7 menurut Stallings.

3.      Kelengkapan

Lebih berhubungan kepada programer. Lapisan ini mencakup lapisan 3 menurut Tanenbaum, dan level 8 sampai dengan level 11 menurut Stallings

4.      Program aplikasi

Lebih berhubungan kepada pengguna aplikasi komputer. Lapisan ini mencakup lapisan 4 dan lapisan 5 menurut Tanebaum, dan level 12 dan level 13 menurut Stallings. 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.

1.3  Kelebihan dan Kelemahan Sistem Berlapis

1.3.1 Kelebihan Sistem Berlapis (layered system):

·         Memiliki rancangan modular, yaitu sistem dibagi menjadi beberapa modul & tiap modul dirancang secara independen.

·         Pendekatan berlapis menyederhanakan rancangan, spesifikasi dan implementasi sistem operasi

1.3.2 Kekurangan Sistem Berlapis (layered system):

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

Contoh: Sistem operasi yang menggunakan pendekatan berlapis adalah THE yang dibuat oleh Djikstra dan mahasiswa-mahasiswanya, serta sistem operasi MULTICS

BAB III

PENUTUP

Sistem berlapis yaitu sistem operasi yang dibentuk secara hirarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan bawah memberi layanan pada lapisan lebih atas. tiap lapisan mempunyai fungsional dan antarmuka masukan-keluarann antara dua lapisan bersebelahan yang terdefinisi bagus. Sistem berlapis dibagi berdasarkan Tanenbaum dan Woodhull, Stallings, dan secara umum menjadi 4.