Processor vulnerabilities

Keamanan komputer atau dikenal juga dengan sebutan cybersecurity atau IT security adalah keamanan informasi yang diaplikasikan kepada komputer dan jaringannya. Computer security atau keamanan komputer bertujuan membantu user agar dapat mencegah penipuan atau mendeteksi adanya usaha penipuan di sebuah sistem yang berbasis informasi. Informasinya sendiri memiliki arti non fisik.

Keamanan komputer adalah suatu cabang teknologi yang dikenal dengan nama keamanan informasi yang diterapkan pada komputer. Sasaran keamanan komputer antara lain adalah sebagai perlindungan informasi terhadap pencurian atau korupsi, atau pemeliharaan ketersediaan, seperti dijabarkan dalam kebijakan keamanan.

Saat ini banyak sekali ancaman untuk sistem keamanan komputer, mulai dari virus sampai dengan adware. Namun ada hal yang akhir akhir ini cukup hangat diperbincangkan, yaitu processor vulnerabilities. Processor vulnerabilities adalah kerentanan dalam sistem komputer di mana optimasi eksekusi spekulatif diimplementasikan dalam mikroprosesor dieksploitasi untuk membocorkan data rahasia kepada pihak yang tidak berwenang. Kasus Processor vulnerabilities yang sangat terkenal adalah meltdown dan spectre.

Meltdown dan Spectre mengeksploitasi kelemahan kritis dalam prosesor modern. Kerentanan perangkat keras ini memungkinkan program mencuri data yang saat ini diproses di komputer. Sementara program biasanya tidak diizinkan untuk membaca data dari program lain, program jahat dapat mengeksploitasi Meltdown dan Specter untuk mendapatkan rahasia yang tersimpan dalam memori program yang sedang berjalan lainnya. Ini mungkin termasuk kata sandi Anda yang disimpan dalam pengelola kata sandi atau peramban, foto-foto pribadi Anda, email, pesan instan dan bahkan dokumen-dokumen penting bisnis.

Meltdown dan Specter berfungsi pada komputer pribadi, perangkat seluler, dan di cloud. Bergantung pada infrastruktur penyedia cloud, dimungkinkan untuk mencuri data dari pelanggan lain.

Meltdown memecah isolasi paling mendasar antara aplikasi pengguna dan sistem operasi. Serangan ini memungkinkan suatu program untuk mengakses memori, dan dengan demikian juga rahasia, dari program lain dan sistem operasi.

Jika komputer Anda memiliki prosesor yang rentan dan menjalankan sistem operasi yang tidak ditambal, itu tidak aman untuk bekerja dengan informasi sensitif tanpa kemungkinan membocorkan informasi. Ini berlaku baik untuk komputer pribadi maupun infrastruktur cloud.

Spectre memecah isolasi antara aplikasi yang berbeda. Hal ini memungkinkan penyerang untuk mengelabui program bebas kesalahan, yang mengikuti praktik terbaik, untuk membocorkan rahasia mereka. Faktanya, pemeriksaan keamanan dari praktik terbaik tersebut sebenarnya meningkatkan permukaan serangan dan dapat membuat aplikasi lebih rentan terhadap Specter

Spectre lebih sulit dieksploitasi daripada Meltdown, tetapi juga lebih sulit untuk dimitigasi. Namun, kedua hal yang berbahaya ini dapat kita tangani dengan mengunduh patch yang sudah tersebar di internet. namun ada baiknya selalu berhati hati terhadap link download yang diberikan di website karena masih ada kemungkinan bahwa mereka memberikan malware ataupun adware.

Microsoft pun memberikan patchnya pada update-an windows 10. maka dari itu, pastikan anda selalu up to date agar terhindar dari segala ancaman sistem keamanan pada komputer anda.

Penjadwalan dalam Sistem Operasi

Penjadwalan Antrian

Saat proses memasuki sistem, mereka diposisikan pada antrian job. Antrian job ini terdiri dari segala proses yang ada pada sistem. Penjadwalan ini dalam bentuk antrian ini disimpan sebagai linkedlist dan berisikan pointer awal dan akhir PCB (Process Control Block). Setiap PCB mempunyai sebuah pointer field yang menunjuk ke proses selanjutnya. Diantara jenis-jenis antrian penjadwalan :

Job Queue
Segala proses yang masuk pada sistem akan diletakkan ke dalam job queue.

Ready Queue
Segala proses-proses yang ada pada memori utama, menunggu dieksekusi untuk diletakkan pada sebuah list. Nah, list inilah yang disebut dengan ready queue.

Device Queue
Device queue adalah deretan proses yang sedang menunggu perlatan I/O tertentu.

Tiap-tiap proses bisa berpindah dari satu antrian ke antrian yang lainnya. Pada gambar di bawah ini, ditunjukkan sbuahh contoh jenis antrian penjadwalan ready queue dan device queue.

Gambar Ready queue dan device queue

Gambar representasi penjadwalan proses

Penjadwal (Scheduler)

Ada 2 bentuk penjadwal, diantaranya :

Longterm-Scheduler (Job scheduler), penjadwal ini menyeleksi proses-proses apa yang harus dibawa ke antrian ready queue.
Short-term Scheduler (CPU scheduler), penjadwal ini akan memilih proses yang siap untuk di jalankan, dan menglokasikan CPU ke salah satu dari proses-proses tersebut.
Penjadwal lainnya selain dari dua bentuk penjadwal di atas adlah medium-term scheduler. Di bawah ini adalah Gambar tentang medium term scheduler.

 

Gambar medium-term scheduler

Short-term scheduler sering terjadi (dalam milidetik), jadi setiap proses dijadwal dengan cepat, sedangkan long-term scheduler terjadi sangat jarang (dalam detik atau menit), sehingga setiap proses dijadwal dengan sangat lambat. Long-term scheduler digunakan untuk mengawasi tingkat multiprogramming.

Secara umum, proses bisa digambarkan sebagai :

Input Ouput bound process, adalah proses-proses yang membutuhkan lebih banyak waktu untuk mengeksekusi I/O daripada melakukan komputasi, sehingga CPU burst yang dibutuhkan menjadi lebih singkat.
CPU bound process, adalah proses-proses yang membutuhkan lebih banyak waktu untuk melakukan komputasi daripada menjalankan I/O sehingga CPU burst yang dibutuhkan lebih lama.
Context Switch

Saat CPU berpindah dari satu proses ke proses yang lain, sistem harus menyimpan tatus dari proses yang lama dan kemudian membuka state proses baru yang sudah disimpan. Apa itu Context Switch ? Context switch adalah komputasi proses untuk menyimpan status proses dan memulihkan keadaan (konteks) dari sebuah CPU, sehingga di lain waktu, dari titik yang sama, eksekusi dapat dilanjutkanSaat terjadi perpindahan proses, sistem tidak bekerja. Dengan demikian, akan memungkinkan beberapa proses untuk bisa berbagi dalam satu CPU. Context switch inilah yang menjadi fitur terpenting sebagai bagian dari multitasking sistem operasi. Sedangkan untuk Waktu context switch tergantung pada perangkat keras yang digunakan.

Thread

                                       

Thread adalah sebuah alur kontrol dari sebuah proses. Suatu proses yang multithreaded mengandung beberapa perbedaan alur kontrol dengan ruang alamat yang sama. Keuntungan dari multithreaded meliputi peningkatan respon dari user, pembagian sumber daya proses, ekonomis, dan kemampuan untuk mengambil keuntungan dari arsitektur multiprosesor.

User level thread adalah thread yang tampak oleh programmer dan tidak diketahui oleh kernel. User level thread secara tipikal dikelola oleh sebuah library thread di ruang user. Kernel level thread didukung dan dikelola oleh kernel sistem operasi. Secara umum, user level thread lebih cepat dalam pembuatan dan pengelolaan dari pada kernel thread. Ada tiga perbedaan tipe dari model yang berhubungan dengan user dan kernel thread.

Model many to one: memetakan beberapa user level thread hanya ke satu buah kernel thread.
Model one to one: memetakan setiap user thread ke dalam satu kernel thread. Berakhir.
Model many to many: mengizinkan pengembang untuk membuat user thread sebanyak mungkin, konkurensi tidak dapat tercapai karena hanya satu thread yang dapat dijadualkan oleh kernel dalam satu waktu.

Thread merupakan unit dasar dari penggunaan CPU, yang terdiri dari Thread_ID, program counter, register set, dan stack. Sebuah thread berbagi code section, data section, dan sumber daya sistem operasi dengan Thread lain yang dimiliki oleh proses yang sama. Thread juga sering disebut lightweight process. Sebuah proses tradisional atau heavyweight process mempunyai thread tunggal yang berfungsi sebagai pengendali.

 Perbedaan antara proses dengan thread tunggal dengan proses dengan thread yang banyak adalah proses dengan thread yang banyak dapat mengerjakan lebih dari satu tugas pada satu satuan waktu.

Keuntungan
1        Tanggap: Multithreading mengizinkan program untuk berjalan terus walau pun pada bagian program tersebut di block atau sedang dalam keadaan menjalankan operasi yang lama/ panjang. Sebagai contoh, multithread web browser dapat mengizinkan pengguna berinteraksi dengan suatu thread ketika suatu gambar sedang diload oleh thread yang lain.

2        Pembagian sumber daya: Secara default, thread membagi memori dan sumber daya dari proses. Keuntungan dari pembagian kode adalah aplikasi mempunyai perbedaan aktifitas thread dengan alokasi memori yang sama.

3        Ekonomis: Mengalokasikan memori dan sumber daya untuk membuat proses adalah sangat mahal. Alternatifnya, karena thread membagi sumber daya dari proses, ini lebih ekonomis untuk membuat threads.

4      Pemberdayaan arsitektur multiprosesor: Keuntungann dari multithreading dapat ditingkatkan dengan arsitektur multiprosesor, dimana setiap thread dapat jalan secara paralel pada prosesor yang berbeda. Pada arsitektur prosesor tunggal, CPU biasanya berpindah-pindah antara setiap thread dengan cepat, sehingga terdapat ilusi paralelisme, tetapi pada kenyataannya hanya satu thread yang berjalan di setiap waktu. User thread didukung oleh kernel dan diimplementasikan oleh thread library ditingkat pengguna. Library mendukung untuk pembentukan thread, penjadualan, dan manajemen yang tidak didukung oleh kernel.

Penjadwalan non preemptive dan preemptive

Penjadwalan secara proses dibagi menjadi 2, yaitu :

1.Non-Preemptive
    Apabila ada suatu proses yang berjalan maka Sistem Operasi atau os ataupun proses yang lainnya tidak dapat menganggu sampai proses sebelumnya selesai. Proses dapat diganggu atau dialihkan apabila proses sebelumnya telah selesai baik secara normal ataupun abnormal. Penjadwalan non preempative bisanya digunakan untuk sistem batch atau sekuensial.
2.Preemptive
    Berbeda dengan non preemptive, proses yang menggunakan penjadwalan preemptive dapat diganggu atau dialihkan tanpa harus menunggu proses tersebut untuk selesai. Penjadwalan preemptive digunakan untuk sistem yang prosesnya harus dilakukan dan ditanggapi oleh prosesor dengan sangat cepat. Penjadwalan preemptive biasanya dipakai untuk sis pada sistem real-time atau interaktif time-sharing.

Algoritma-algoritma yang digunakan pada penjadwalan

    Penjadwalan pastinya berkaitan dengan masalah pengambilan keputusan proses mana yang harus dilakukan atau diselesaikan terlebih dahulu. Apabila ada proses yang belum mendapatkan resource, maka proses tersebut akan menunggu sampai ready to queue.

Terdapat algoritma-algoritma yang digunakan agar penjadwalan bisa dilakukan secara baik dan efektif baik untuk non-preemptive ataupun preemptive.

A. Algoritma Non-Preemptive

 1.First In First Out (FIFO)

    Algoritma FIFO adalah algoritma yang tidak memiliki prioritas. Proses yang menggunakan FIFO diberi waktu proses sesuai dengan waktu kedatangan proses tersebut, dimana proses yang pertama pasti akan diproses langusng sampai selesai sesuai dengan waktu yang diberikan.

Keuntungan dan kerugian FIFO:

- Adil

- Efisien

- Waktu proses yang tidak baik

- Turn around time kurang baik

- Throughtput kurang baik

- jarang berinteraksi dengan user atau pemakai, baik sistem batch ataupun lainnya.

- Kurang baik apabila dipakai untuk sistem yang interaktif

- Tidak dapat digunakan untuk aplikasi yang menggunakan sistem real time

2.Shortest Job First (SJF)

    Algoritma penjadwalan ini ialah dengan menjadwalkan proses dengan waktu yang tercepat lebih didahului  sampai proses tersebut selesai, sehingga efisiensi dari algoritma ini sangatlah tinggi dan mempunyai turn around time yang rendah. yang berarti waktu yang digunakan oleh program mulai dari masuk ke system sampai proses akan mempersingkat waktu.

3.Highest Ratio Next (HRN)

    Merupakan Algoritma yang memprioritaskan bukan hanya memprioritaskan proses berdasarkan waktu, ia juga memprioritaskan proses berdasarkan jumlahnya. Begitu proses mendapat waktu, proses akan berjalan sampai selesai.

Algoritma HRN dihitung berdasarkan rumus :

Prioritas = (Waktu tunggu + waktu layanan)/waktu layanan

    Karena algoritma tersebut, maka proses lebih pendek akan lebih diprioritaskan. Alasan mengapa disebut HRN karena waktu tanggap adalah waktu tunggu + waktu layanan. Ketentuan Algoritma HRN ialah untuk mendapatkan waktu tanggap tertinggi yang harus dilayani.

4.Multiple Feedback Queue (MFQ)

    Algoritma ini hampir sama seperti algoritma multilevel queue. Tetapi algortima ini dapat memindahkan antrian. jika ada proses yang menggunakan menyita waktu CPU terlalu lama, maka proses tersebut akan dipindahkan ke antrian yang lebih rendah. Prioritas tertinggi akan diberikan untuk proses yang memakai CPU burst terkecil, dengan begitu CPU akan terutilisasi penuh. Semakin rendah tingkatannnya, panjang CPU burst proses juga semakin besar.

B. Algoritma Preemptive

 1. Round Robin (RR)

    Algoritma RR merupakan penjadwalan preemptive, namun proses ini tidak dipreemptive secara langsung oleh proses lain. Proses ini dipreemptive oleh penjadwal berdasarkan lamanya waktu berjalannya suatu proses, maka penjadwalan ini disebut preempt-by-time. Algoritma ini sepenuhnya bergantung besarnya time quantum. Jika terlalu besar, algoritma ini akan sama saja dengan algoritma First Come First Served dan apabila sebaliknya, akan semakin banyak peralihan proses sehingga banyak waktu terbuang.

 2.Shortest Remaining First (SRF)

    Pada algoritma ini, proses dengan waktu pemrosesan terendah yang akan dijalankan terlebih dahulu, walaupun proses tersebut baru tiba di antrean proses. Selain itu, jika ada proses yang sedang berjalan, dapat diambil alih oleh proses yang mewakili waktu pemroresan lebih sedikit.

Perbedaan SRF dengan SJF:

- Pada SJF, begitu proses dieksekusi,proses dijalankan sampai selesai

- Pada SRF, saat proses sedang berjalan dapat diambil alih oleh proses baru dengan sisa waktu jalan yang diestimasi lebih rendah

Kelamahan:

- Memiliki overhead yang lebih besar daibandingkan SJF

- Memerlukan penyimpanan waktu layanan yang telah dihabiskan proses

- Kadang-kadang harus menangani peralihan

 3.Priority Schedulling (PS)

    Merupakan algoritma penjadwalan yang mendahulukan proses yang memiliki prioritas tinggi. Algoritma ini juga bisa dijalankan secara preemptive maupun non-preemptive.

Pada preemptive, jika ada suatu proses yang baru datang memiliki prioritas lebih tinggi, maka proses(lebih rendah) yang sedang berjalan akan dihentikan, lalu CPU dialihkan untuk proses yang baru tersebut.

    Pada non-preemptive, proses yang baru datang tidak dapat mengganggu proses yang sedang berjalan, tetapi hanya diletakkan di queue. Keunggulan penjadwalan prioritas biasanya memenuhi kebijaksanaan yang ingin mencapai maksimal suatu kriteria yang diterapkan.

 4.Guaranteed Schedulling (GS)

    Penjadwalan ini berupaya memberi tiap pemakai daya pemroses yang sama untuk membuat dan menyesuaikan perfomance adalah jika ada N pemakai, tiap pemakai mendapat 1/N dari daya pemroses CPU. Untuk mewujudkannya, sistem harus menyimpan informasi tentang jumlah waktu CPU untuk semua proses sejak login dan juga berapa lama pemakai sedang login. Kemudian jumlah waktu CPU, yaitu waktu mulai login dibagi n, sehingga lebih mudah menghitung rasio waktu CPU. Karena jumlah waktu pemroses tiap pemakai dapat diketahui, maka dapat dihitung rasio antara waktu pemroses yang sesungguhnya harus diperoleh, yaitu 1/N waktu pemroses seluruhnya dan waktu pemroses yang telah diperuntukkan proses itu.

Struktur Sistem Operasi

Struktur Sistem Operasi

  Sistem Operasi adalah sebuah perangkat lunak atau software yang dibutuhkan untuk mengatur perangkat keras atau software dan juga aplikasi agar berjalan sesuai dengan apa yang diperintahkan oleh user atau pengguna. Pengguna tidak akan bisa menjalankan komputer apabila tidak ada sistem operasi, komputer hanya bisa booting dan masuk BIOS (Basic Input Output Sistem).

  Sistem Operasi yang kompleks mempunyai beberapa struktur agar dapat berjalan dengan baik,  diantaranya :

1. Sturktur Sederhana

         Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan. Banyak sistem operasi komersial yang tidak terstruktur dengan baik. Kemudian sistem operasi dimulai dari yang terkecil, sederhana dan terbatas lalu berkembang dengan ruang lingkup originalnya. Contoh dari sistem operasi ini adalah MS-DOS dan UNIX. MS-DOS merupakan sistem operasi yang menyediakan fungsional dalam ruang yang sedikit sehingga tidak dibagi menjadi beberapa modul, sedangkan UNIX menggunakan struktur monolitik dimana 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.

Kelebihan Struktur Sederhana:
Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena terdapat di satu ruang alamat.

Kekurangan Struktur Sederhana:
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.




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:

Bagian-bagian kernel terpenting berada di memori utama secara tetap.
Bagian-bagian esensi lain berupa modul yang dapat ditambahkan ke kernel saat diperlukan dan dicabut begitu tidak digunakan lagi di waktu jalan (run time).
Contoh : UNIX berstruktur monolitik, MS-DOS


2. Sistem Berlapis (layered system)

Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan bawa memberi layanan lapisan lebih atas. 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.

Sedangkan 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.


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.

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.



3. Kernel Mikro

Metode struktur ini adalah menghilangkan komponen-komponen yang tidak diperlukan dari kernel dan mengimplementasikannya sebagai sistem dan program-program level user. Hal ini akan menghasilkan kernel yang kecil. Fungsi utama dari jenis ini adalah menyediakan fasilitas komunikasi antara program client dan bermacam pelayanan yang berjalan pada ruang user.

Kelebihan Kernel Mikro:
kemudahan dalam memperluas sistem operasi
mudah untuk diubah ke bentuk arsitektur baru
kode yang kecil dan lebih aman

Kekurangan Kernel Mikro:
kinerja akan berkurang selagi bertambahnya fungsi-fungsi yang digunakan.
Contoh: sistem operasi yang menggunakan metode ini adalah TRU64 UNIX, MacOSX dan QNX.



4. Modular (Modules)

Kernel mempunyai kumpulan komponen-komponen inti dan secara dinamis terhubung pada penambahan layanan selama waktu boot atau waktu berjalan. Sehingga strateginya menggunakan pemanggilan modul secara dinamis (Loadable Kernel Modules). Umumnya sudah diimplementasikan oleh sistem operasi modern seperti Solaris, Linux dan MacOSX.

Sistem Operasi Apple Macintosh Mac OS X menggunakan struktur hybrid. Strukturnya menggunakan teknik berlapis dan satu lapisan diantaranya menggunakan Mach microkernel.



5. Mesin Maya ( Virtual Machine )

Mesin maya mempunyai sistem timesharing yang berfungsi untuk ,menyediakan kemampuan untuk multiprogramming dan perluasan mesin dengan antarmuka yang lebih mudah.

Struktur Mesin maya ( CP/CMS, VM/370 ) terdiri atas komponen dasar utama :

Control Program, yaitu virtual machine monitor yang mengatur fungsi ari prosessor, memori dan piranti I/O. Komponen ini berhubungan langsung dengan perangkat keras.
Conventional Monitor System, yaitu sistem operasi sederhanayang mengatur fungsi dari proses, pengelolaan informasi dan pengelolaan piranti.
Kelebihan Mesin Maya ( Virtual Machine ):

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.

Kekurangan Mesin Maya ( Virtual Machine ):
Konsep mesin virtual sangat sulit untuk mengimplementasikan kebutuhan dan duplikasi yang tepat pada mesin yang sebenarnya.

Contoh:
Sistem operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi untuk MS-DOS, OS/2 mode teks dan aplikasi WIN16.
IBM mengembangkan WABI untuk meng-emulasikan Win32 API sehingga sistem operasi yang menjalankan WABI dapat menjalankan aplikasi-aplikasi untuk MS-Windows.
Para pengembang Linux membuat DOSEMU untuk menjalankan aplikas-aplikasi DOS pada sistem operasi Linux, WINE untuk menjalankan aplikasi-aplikasi MS-Windows.
VMWare merupakan aplikasi komersial yang meng-abstraksikan perangkat keras intel 80×86 menjadi virtual mesin dan dapat menjalan beberapa sistem operasi lain (guest operating system) di dalam sistem operasi MS-Windos atau Linux (host operating system). VirtualBox merupakan salah satu aplikasi sejenis yang opensource.


6. Client-Server Model
                                   
Mengimplementasikan sebagian besar fungsi sistem operasi pada mode pengguna (user mode). Sistem operasi merupakan kumpulan proses dengan proses-proses dikategorikan sebagai server dan client, yaitu :

Server, adalah proses yang menyediakan layanan.
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 pemaka. Kernel hanya mengatur komunikasi antara client dan server. Kernel yang ini popular dengan sebutan mikrokernel.

Kelebihan Client-Server Model:
Pengembangan dapat dilakukan secara modular.
Kesalahan (bugs) di satu subsistem (diimplementasikan sebagai satu proses) tidak merusak subsistem-subsistem lain, sehingga tidak mengakibatkan satu sistem mati secara keseluruhan.
Mudah diadaptasi untuk sistem tersebar.

Kekurangan Client-Server Model:
Layanan dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan.
Pertukaran pesan dapat menjadi bottleneck.
Tidak semua tugas dapat dijalankan di tingkat pemakai (sebagai proses pemakai).

7. 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. Sistem operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek tetapi belum keseluruhan.

Kelebihan Sistem Berorientasi Objek:
Terstruktur dan memisahkan antara layanan yang disediakan dan implementasinya.

Kekurangan Sistem Berorientasi Objek:
Sistem operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek tetapi belum keseluruhan.

Contoh sistem operasi yang berorientasi objek, antara lain : eden, choices, x-kernel, medusa, clouds, amoeba, muse, dan sebagainya.