13 arsitektur sistem operasi windows 10

Penyusun :
Muhammad :

  Arsitektur Pada Sistem Operasi Windows
 


MS-DOS
adalah sistem operasi dasar dan merupakan asalmula munculnya sistem operasi Windows. MS-DOS pertama yang dikembangkan adalah Windows 1.0 sampai Windows ME. Setelah itu, Microsoft juga membangun suatu sistem operasi yang berbeda dari arsitektur MS-DOS, dan dikenal dengan sebutan Windows NT.Arsitektur windows NT ini pada dasarnya merupakan awal mula pengembangan sistem operasi Windows NT 3.1 sampai Windows 10 saat ini. Lebih jelasnya berikut akan dijelaskan perkembangan arsitektur sistem operasi windows.

1. Arsitektur MS DOS
Arsitektur sistem operasi Windows pertama dikenal dengan sebutan MS-DOS. MS-DOS menggunakan struktur model monolitik yang konstruksinya tidak terstruktur.

Dalam arsitektur MS-DOS semua komponen sistem operasi bergabung menjadi satu, semua bagian program baik dari fungsi, prosedur serta sub rutin, dapat mengakses program-program lainnya.

Di sistem operasi MS-DOS, aplikasi dan sistem operasi tidak memiliki pemisahan yang jelas, yang dapat menyebabkan mudahnya program-program virus untuk memodifikasi dan merusak sistem operasi MS-DOS.

2. Arsitektur Dasar Windows NT

Sistem operasi windows NT menggunakan model struktur berlapis atau terbagi menjadi beberapa layer.

Dalam arsitektur Windows NT, komponen dalam sistem operasi tidak tergantung dari komponen yang lain, sehingga jika modifikasi atau mengubah satu komponen tidak akan berpengaruh banyak pada komponen lainnya.

Arsitektur Windows NT secara global terdiri dari empat lapisan diantaranya adalah:

1. Hardware Abstraction Layer (HAL)
2. Kernel
3. Subsystems
4. System services

Hardware Abstraction Layer (HAL) 

Hardware Abstraction Layer (HAL) adalah lapisan yang memetakan perintah dan tanggapan perangkat keras generik menjadi perintah dan tanggapan unik platform tertentu. Yang termasuk dalam Hardware Abstraction Layer (HAL) adalah Intel 486 atau Pentium, Motorola PowerPC, atau DEC Alpha.

Beberapa hal yang dibuat oleh HAL seperti machine system bus, DMA controller, interrupt controller, system timer, dan modul memori.

Sama seperti pada kernel, HAL juga dapat menyediakan dukungan untuk symmetric multiprocessing.


Kernel
Kernel adalah lapisan yang berisi komponen-komponen sistem operasi paling dasar. Kernel bertugas mengelola penjadwalan, termasuk di dalamnya context switching, exception handlin, interrupt handling dan multiprocessing synchronization.


Subsystems
Subsystems adalah lapisan yang terdiri dari berbagai ragam modul, serta menyediakan fungsi-fungsi spesifik yang menggunakan layanan-layanan dasar yang disediakan oleh kernel.


System services
System services adalah lapisan yang menyediakan antarmuka ke
perangkat lunak user-mode.

3. Arsitektur Dasar Sistem Operasi Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10

Sistem operasi Windows dikenal dengan arsitektur yang sangat modular, dimana setiap fungsi sistemnya dikelola oleh satu komponen dari sistem operasi.

Semua aplikasi yang mengakses fungsi melalui komponen menggunakan antar muka data standar atau data standar interfaces.

Pada arsitektur modular, setiap modul dapat dihapus, upgrade, atau bahkan digantikan tanpa perlu menulis ulang seluruh sistem atau standar aplikasi program antarmuka (API).

Berikut ini adalah berbagai ragam mode Kernel pada komponen Windows:

1. Eksekutif
Eksekutif berisi dasar layanan sistem operasi, termasuk di dalamnya manajemen memori, proses dan manajemen thread, keamanan, Input/Output (I/O), dan komunikasi interprocess.

2. Kernel
Kernel bertugas mengontrol eksekusi processor. Kernel juga melakukan pengelolaan terhadap benang penjadwalan, proses switching, pengecualian dan penanganan interupsi, dan multiprosesor sinkronisasi.
Tidak seperti Eksekutif berada pada tingkat pengguna. Kernel ini tidak berjalan di thread.

3. Hardware Abstraction Layer (HAL)
Hardware Abstraction Layer (HAL) membuat setiap komputer sistem bus, memori akses langsung (DMA) controller, interrupt controller, system timer, dan modul memori terlihat sama dengan Eksekutif dan Kernel komponen. Disamping itu, hal ini juga memberikan dukungan yang diperlukan untuk multiprocessing simetris (SMP).

4. Device Driver
Device Driver adalah perpustakaan dinamis yang memperluas fungsionalitas dari Eksekutif. Device Driver termasuk driver perangkat keras yang menerjemahkan pengguna Input/Output(I/O) fungsi panggilan serta permintaan ke perangkat hardware tertentu dan komponen perangkat lunak untuk menerapkan sistem file, protokol jaringan, dan setiap ekstensi sistem lain yang perlu dijalankan dalam mode kernel.

5. Windowing and Graphics System
Windowing and Graphics System mengimplementasikan pengguna grafis antarmuka atau GUI, seperti antarmuka pengguna kontrol.

Berikut ini adalah deskripsi singkat dari masing-masing dari modul Eksekutif sistem operasi

1. I/O Manager
I/O Manager bertugas untuk menyediakan kerangka kerja di mana perangkat Input/Output agar dapat diakses untuk aplikasi. Selain itu I/O Manager juga bertanggung jawab untuk pengiriman ke driver perangkat yang sesuai untuk diproses lebih dahulu. Manajer I/O menerapkan semua Windows I/O API dan keamanan untuk perangkat, protokol jaringan, dan file system.
2. Cache Manager
Meningkatkan kinerja berbasis file I/O dengan menyebabkan data file baru untuk direferensikan berada di memori utama agar akses lebih cepat, dan menunda disk menulis dengan memegang pembaruan dalam memori untuk waktu yang singkat sebelum mengirimkannya ke disk.

3. Object Manager
Object Manager bertugas untuk membuat, mengelola, dan menghapus objek Executive Windows dan tipe data abstrak yang digunakan untuk mewakili sumber daya seperti proses, benang, dan objek sinkronisasi.
Object Manager juga memaksa aturan untuk mempertahankan, penamaan, dan pengaturan keamanan objek. Manajer objek juga membuat Objek Menangani, yang terdiri atas informasi akses kontrol dan pointer pada benda object Windows.

4. Plug and Play Manager
Plug and Play Manager bertugas menentukan driver apa saja yang diperlukan untuk mendukung fungsi khusus perangkat dan beban driver.

5. Power Manager
Power Manager bertindak sebagai koordinat manajemen daya antara berbagai perangkat dan dapat diatur agar mengurangi konsumsi daya dengan mematikan perangkat yang tidak digunakan atau nganggur. Power Manager menempatkan prosesor untuk beristirahat dan menulis semua memori ke disk dan menutup aliran listrik ke seluruh sistem.

6. Security Reference Monitor
Security Reference Monitor bertugas memberlakukan akses validasi dan audit generasi rules. Pada Windows berorientasi objek memungkinkan untuk secara konsisten atau seragam melihat keamanan, sampai ke entitas mendasar yang membentuk Eksekutif. Jadi, Windows menggunakan rutinitas yang sama untuk validasi akses dan untuk melakukan Audit terhadap semua benda yang dilindungi, termasuk file, proses, ruang alamat, dan I/O device.

7. Virtual Memory Manager
Virtual Memory Manager bertugas mengelola alamat virtual, memori fisik, dan paging file pada disk. Pada kontrol hardware, memori manajemen, dan data struktur akan memetakan alamat virtual dalam ruang alamat proses untuk halaman fisik dalam memori komputer.

8. Process/thread Manager
Process/thread Manager bertugas melakukan proses membuat, mengelola, dan menghapus thread object.

9. Configuration Manager
Configuration Manager bertanggung jawab untuk melaksanakan dan mengelola system registry, yang merupakan repository sistem yang luas dan berbagai parameter setiap 

10. pengaturan user.
Local Procedure Call (LPC) Facility Local Procedure Call (LPC) Facility mengimplementasikan efisiensi lintas proses prosedur panggilan. Local Procedure Call (LPC) Facility juga sebagai mekanisme komunikasi antara proses lokal mengimplementasikan layanan dan subsistem. Serupa dengan panggilan prosedur remote (RPC) fasilitas yang digunakan untuk pengolahan Local Procedure Call (LPC) bersifat terdistribusi.

arsitektur tentang struktur windows 10

1) Arsitektur MS DOS

       Arsitektur sistem operasi MS-DOS menggunakan model struktur monolitik yang konstruksinya tidak terstruktur. Dalam arsitektur ini semua komponen sistem operasi tergabung atau bercampur menjadi satu, semua program bagian (fungsi, prosedure atau sub rutin) dapat mengakses program-program lainnya.
       Pada sistem operasi MS-DOS, antara aplikasi dan sistem operasi tidak ada pemisahan yang jelas, yang menyebabkan mudahnya program-program virus memodifikasi dan merusak sistem operasi MS-DOS.
Program aplikasi memiliki aksea untuk memodifikasi bagian sistem operasi (program resident, device driver MS-DOS maupun device driver BIOS).

2) Arsitektur Dasar Windows NT
        Sistem operasi windows NT memiliki menggunakan model struktur berlapis (layered). Dalam arsitektur ini komponen dalam sistem operasi tidak tergantung dari komponen yang lain, dengan demikian modifikasi atau perubahan dalam satu komponen tidak berpengaruh banyak pada komponen lainnya. Arsitektur Windows NT secara global terdidi dari empat lapisan yaitu:
1. Hardware abstraction layer (HAL)
2. Kernel
3. Subsystems 4. System services
        Hardware Abstraction Layer (HAL), lapisan ini memetakan perintah dan tanggapan perangkat keras generik menjadi perintah dan tanggapan unik platform tertentu seperti Intel 486 atau Pentium, Motorola PowerPC, atau DEC Alpha. HAL membuat machine system bus, DMA controller, interrupt controller, system timer, dan modul memori. Sebagai mana oleh kernel HAL juga menyediakan dukungan untuk symmetric multiprocessing. Kernel, lapisan ini berisi komponen-komponen sistem operasi paling dasar. Kernel mengelola penjadwalan dan context switching, exception handling dan interrupt handling serta multiprocessing synchronization. Subsystems, lapisan ini terdiri dari berbagai ragam modul, fungsi-fungsi spesifik yang menggunakan layanan-layanan dasar yang disediakan kernel. System services, lapisan ini menyediakan antarmuka ke perangkat lunak mode pemakai.

3) Arsitektur Dasar Sistem Operasi Windows Vista, Windows 7, 8

         Sistem operasi Windows memiliki arsitektur yang sangat modular. Setiap fungsi sistem dikelola oleh satu komponen dari sistem operasi. Semua aplikasi mengakses fungsi melalui komponen yang bertanggung jawab menggunakan antar muka data standar (data standar interfaces). Key sistem hanya dapat diakses melalui sesuai fungsi. dalam arsitektur modular ini pada prinsipnya setiap modul dapat dihapus, upgrade, atau diganti tanpa menulis ulang seluruh sistem atau standar aplikasi program antarmuka (API). Berbagai ragam Kernel-mode komponen Windows adalah sebagai berikut:
 Exekutiv : Berisi dasar layanan sistem operasi, seperti manajemen memori, proses dan manajemen thread, keamanan, I / O, dan komunikasi interprocess.
 Kernel : Mengontrol eksekusi prosesor (s). Kernel mengelola benang penjadwalan, proses switching, pengecualian dan penanganan interupsi, dan multiprosesor sinkronisasi. Tidak seperti sisa Eksekutif dan tingkat pengguna, kode sendiri Kernel ini tidak berjalan di thread.
 Hardware Abstraction Layer (HAL) : Maps antara perintah hardware generic dan tanggapan dan mereka yang unik untuk platform tertentu. Ini mengisolasi OS dari platform-spesifik hardware differences.The HAL membuat setiap computer sistem bus, memori akses langsung (DMA) controller, interrupt controller, system timer, dan modul memori terlihat sama dengan Eksekutif dan Kernel komponen. Hal ini juga memberikan dukungan yang diperlukan untuk multiprocessing simetris (SMP), menjelaskan selanjutnya.
 Device Driver : Perpustakaan dinamis yang memperluas fungsionalitas dari Eksekutif. Ini termasuk driver perangkat keras yang menerjemahkan pengguna I / O fungsi panggilan ke perangkat hardware tertentu I / O permintaan dan komponen perangkat lunak untuk menerapkan sistem file, protokol jaringan, dan setiap ekstensi sistem lainnya yang perlu dijalankan dalam mode kernel.
Sistem Operasi
45
 Windowing and Graphics System : Mengimplementasikan pengguna grafis antarmuka (GUI) fungsi, seperti berurusan dengan windows, antarmuka pengguna kontrol, dan menggambar. Executive Windows termasuk komponen untuk fungsi sistem tertentu dan menyediakan API bagi pengguna-mode software.
Berikut ini adalah deskripsi singkat dari masing-masing dari modul Eksekutif:
 I/O Manager. Menyediakan kerangka kerja di mana perangkat I / O dapat diakses untuk aplikasi, dan bertanggung jawab untuk pengiriman ke driver perangkat yang sesuai untuk diproses lebih lanjut. Manajer I / O menerapkan semua Windows I / O API dan keamanan menegakkan dan penamaan untuk perangkat, protokol jaringan, dan file system.
 Cache Manager. Meningkatkan kinerja berbasis file I / O dengan menyebabkan baru Data file yang direferensikan untuk berada di memori utama untuk akses cepat, dan dengan menunda disk menulis dengan memegang pembaruan dalam memori untuk waktu yang singkat sebelum mengirim mereka ke disk.
 Object Manager. Membuat, mengelola, dan menghapus objek Executive Windows dan tipe data abstrak yang digunakan untuk mewakili sumber daya seperti proses, benang, dan objek sinkronisasi. Ini memaksa aturan seragam untuk mempertahankan, penamaan, dan pengaturan keamanan objek. Manajer objek juga menciptakan objek menangani, yang terdiri dari informasi kontrol akses dan pointer ke benda object.Windows dibahas kemudian dalam bagian ini.
Plug and Play Manager. Menentukan driver yang diperlukan untuk mendukung khususnya perangkat dan beban tersebut driver.
 Power Manager. Koordinat manajemen daya antara berbagai perangkat dan dapat dikonfigurasi untuk mengurangi konsumsi daya dengan mematikan perangkat menganggur, menempatkan prosesor untuk tidur, dan bahkan menulis semua memori ke disk dan menutup aliran listrik ke seluruh sistem.
Sistem Operasi
46
 Security Reference Monitor. Memberlakukan akses-validasi dan audit generasi rules.The Windows model berorientasi objek memungkinkan untuk konsisten dan seragam melihat keamanan, sampai ke entitas mendasar yang membentuk Eksekutif. Dengan demikian, Windows menggunakan rutinitas yang sama untuk validasi akses dan untuk Audit memeriksa semua benda yang dilindungi, termasuk file, proses, ruang alamat, dan I / O device.
 Virtual Memory Manager. Mengelola alamat virtual, memori fisik, dan paging file pada disk. Kontrol hardware memori manajemen dan data struktur yang memetakan alamat virtual dalam ruang alamat proses untuk halaman fisik dalam memori komputer.
 Process/thread Manager. Membuat, mengelola, dan proses menghapus dan thread object.
 Configuration Manager. Bertanggung jawab untuk melaksanakan dan mengelola system registry, yang merupakan repositori untuk kedua sistem yang luas dan berbagai parameter setiap pengaturan user.
 Local Procedure Call (LPC) Facility. Mengimplementasikan efisien lintas proses Prosedur panggilan mekanisme komunikasi antara proses lokal mengimplementasikan layanan dan subsistem. Serupa dengan panggilan prosedur remote (RPC) fasilitas yang digunakan untuk pengolahan terdistribusi.

DAFTAR PUSTAKA

____ . 2019. Arsitektur Pada Sistem Operasi Windows
https://segalaserbaserbi.blogspot.com/2020/08/arsitektur-pada-sistem-operasi-windows.html. DIAKSES 01/03/2021

____. 2015. Arsiktektur tentang struktur windosws 10 http://rezaaditya10.blogspot.com/2015/09/arsitektur-tentang-struktur-windows-10.html?m=1. DIAKSES 01/03/2021