1.
SISTEM OPERASI
Sistem
operasi merupakan sebuah penghubung
antara pengguna dari komputer dengan perangkat keras komputer. Sebelum ada
sistem operasi, orang hanya mengunakan komputer dengan menggunakan sinyal
analog dan sinyal digital. Seiring dengan berkembangnya pengetahuan dan
teknologi, pada saat ini terdapat berbagai sistem operasi dengan keunggulan
masing-masing. Untuk lebih memahami sistem operasi maka sebaiknya perlu
diketahui terlebih dahulu beberapa konsep dasar mengenai sistem operasi itu
sendiri.
Pengertian
sistem operasi secara umum ialah pengelola seluruh sumber-daya yang terdapat
pada sistem komputer dan menyediakan sekumpulan layanan (system calls)
ke pemakai sehingga memudahkan dan menyamankan penggunaan serta pemanfaatan
sumber-daya sistem komputer.
Sistem komputer pada
dasarnya terdiri dari empat komponen utama, yaitu perangkat-keras, program
aplikasi, sistem-operasi, dan para pengguna. Sistem operasi berfungsi untuk mengatur
dan mengawasi penggunaan perangkat keras oleh berbagai program aplikasi serta
para pengguna.
Sistem operasi
berfungsi ibarat pemerintah dalam suatu negara, dalam arti membuat kondisi
komputer agar dapat menjalankan program secara benar. Untuk menghindari konflik
yang terjadi pada saat pengguna menggunakan sumber-daya yang sama, sistem
operasi mengatur pengguna mana yang dapat mengakses suatu sumber-daya. Sistem
operasi juga sering disebut resource allocator. Satu lagi fungsi penting
sistem operasi ialah sebagai program pengendali yang bertujuan untuk
menghindari kekeliruan (error) dan penggunaan komputer yang tidak perlu.
Tujuan mempelajari sistem operasi agar dapat merancang sendiri
serta dapat memodifikasi sistem yang telah ada sesuai dengan kebutuhan kita,
agar dapat memilih alternatif sistem operasi, memaksimalkan penggunaan sistem
operasi dan agar konsep dan teknik sistem operasi dapat diterapkan pada
aplikasi-aplikasi lain.
Sistem operasi mempunyai tiga sasaran utama menurut stalling yaitu;
1.
kenyamanan
-- membuat penggunaan komputer menjadi lebih nyaman,
2.
efisien
-- penggunaan sumber-daya sistem komputer secara efisien,
3.
berevolusi -- sistem operasi harus dibangun sehingga memungkinkan dan
memudahkan pengembangan, pengujian serta pengajuan sistem-sistem yang baru.
Menurut Tanenbaum, sistem operasi mengalami perkembangan yang
sangat pesat, yang dapat dibagi kedalam empat generasi:
·
Generasi Pertama (1945-1955)
Generasi
pertama merupakan awal perkembangan sistem komputasi elektronik sebagai
pengganti sistem komputasi mekanik, hal itu disebabkan kecepatan manusia untuk
menghitung terbatas dan manusia sangat mudah untuk membuat kecerobohan,
kekeliruan bahkan kesalahan. Pada generasi ini belum ada sistem operasi, maka
sistem komputer diberi instruksi yang harus dikerjakan secara langsung.
·
Generasi Kedua (1955-1965)
Generasi
kedua memperkenalkan Batch Processing System, yaitu Job yang dikerjakan
dalam satu rangkaian, lalu dieksekusi secara berurutan.Pada generasi ini sistem
komputer belum dilengkapi sistem operasi, tetapi beberapa fungsi sistem operasi
telah ada, contohnya fungsi sistem operasi ialah FMS dan IBSYS.
·
Generasi Ketiga (1965-1980)
Pada generasi
ini perkembangan sistem operasi dikembangkan untuk melayani banyak pemakai
sekaligus, dimana para pemakai interaktif berkomunikasi lewat terminal secara
on-line ke komputer, maka sistem operasi menjadi multi-user (di gunakan
banyak pengguna sekali gus) dan multi-programming (melayani banyak
program sekali gus).
·
Generasi Keempat (Pasca 1980an)
Dewasa ini,
sistem operasi dipergunakan untuk jaringan komputer dimana pemakai menyadari
keberadaan komputer-komputer yang saling terhubung satu sama lainnya. Pada masa
ini para pengguna juga telah dinyamankan dengan Graphical User Interface
yaitu antar-muka komputer yang berbasis grafis yang sangat nyaman, pada masa
ini juga dimulai era komputasi tersebar dimana komputasi-komputasi tidak lagi
berpusat di satu titik, tetapi dipecah dibanyak komputer sehingga tercapai
kinerja yang lebih baik.
PENGERTIAN DASAR SISTEM OPERASI
Sekumpulan
perintah dasar yang berperan untuk menjlankan dan mengoperasikan komputer
Tiga
Kelompok Sistem operasi yang digunakan komputer
• Keluarga Microsoft Windows - yang antara lain terdiri
dari Windows Desktop Environment (versi 1.x hingga versi 3.x), Windows 9x
(Windows 95, 98, dan Windows ME), dan Windows NT (Windows NT 3.x, Windows NT
4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, dan Windows Vista yang akan
dirilis pada tahun 2007)).
• Keluarga
Unix yang menggunakan antarmuka sistem operasi POSIX, seperti SCO UNIX,
keluarga BSD (Berkeley Software Distribution), GNU/Linux, MacOS/X
(berbasis kernel BSD yang dimodifikasi, dan dikenal
dengan nama Darwin) dan GNU/Hurd.
•
Mac OS, adalah sistem operasi untuk komputer keluaran Apple yang biasa
disebut Mac atau Macintosh. Sistem operasi yang terbaru adalah Mac OS X versi
10.4 (Tiger). Awal tahun 2007 direncanakan peluncuran versi 10.5 (Leopard).
Perkembangan
sistem operasi berawal dari tahun 1975 yang kemudian oleh perusahaan MS.
Dirilis menjadi Ms.Dos menjadi Ma.Dos 0,1 pada tahun 1981- Ms.Dos 5,0 pada
tahun 1991.
KOMPONEN – KOMPONEN SISTEM OPERASI
1.
Manajemen proses
2.
Manajemen memori utama
3.
Manajemen sistem M/K (I/O)
4.
Manajemen sistem berkas
5.
Manajemen Penyimpanan
sekunder
6.
Proteksi dan keamanan
Penjelasan
1.
Managemen Proses
Proses adalah sebuah
program yang sedang dieksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa sumber daya
untuk menyelesaikan tugasnya. Sumber daya tersebut dapat berupa CPU time,
memori, berkasberkas, dan perangkatperangkat I/O. Sistem operasi mengalokasikan
sumber dayasumber daya tersebut saat proses itu diciptakan atau sedang diproses/dijalankan. Ketika proses tersebut berhenti dijalankan, sistem operasi akan mendapatkan kembali
semua sumber daya yang bisa digunakan kembali.
Bertanggung jawab atas
aktivitas - aktivitas yang berkaitan dengan managemen proses seperti:
-
Membuat dan menghapus proses pengguna dan sistem proses.
-
Menunda atau melanjutkan proses.
-
Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
-
Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
- Menyediakan
mekanisme untuk penanganan deadlock.
2.
Managemen
Memori Utama
Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan.
Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri.
Memori utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan instruksi/data yang akses datanya digunakan oleh CPU dan perangkat I/O. Memori utama termasuk
tempat penyimpanan data yang yang bersifat volatile – tidak permanen yaitu data
akan hilang kalau komputer dimatikan.
Bertanggung jawab atas aktivitasaktivitas Yang berkaitan dengan
managemen Memori Utama seperti:
- Menjaga track dari memori yang sedang digunakan
dan siapa yang menggunakannya.
- Memilih program yang akan di-load ke memori.
3.
Managemen
Berkas
Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan, sesuai dengan
tujuan pembuat berkas tersebut. Umumnya berkas merepresentasikan program dan
data. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori,
volume, dll.). Sistem operasi mengimplementasikan konsep abstrak dari berkas
dengan mengatur media penyimpanan massa, misalnya tapes dan disk.
Bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen berkas seperti:
- Pembuatan dan penghapusan berkas.
- Pembuatan dan penghapusan direktori.
- Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
- Memetakan berkas ke secondary-storage.
- Mem-back-up berkas ke media penyimpanan yang permanen
(nonvolatile).
4.
Managemen
Sistem I/O
Sering disebut device manager. Menyediakan device driver yang umum
sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka,
membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama
untuk membaca berkas pada perangkat keras, CDROM dan floppy disk.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
- Penyangga: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
- Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
- Menyediakan driver: untuk
dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras I/O
tertentu.
5. Managemen
penyimpanan sekunder
Data yang disimpan dalam memori utama
bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan penyimpanan
sekunder yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data, sebagai backup dari memori utama. Contoh dari penyimpanan sekunder adalah harddisk, disket, dll.
Ciri – ciri sarana penyimpanan sekunder : tahan lama, tak
berhubungan langsung dg bus CPU, Lambat, harganya murah.
Sarana penyimpanan sekunder memiliki fungsi – fungsi :
1. Penyimpanan
berkas secara permanen.
2. Menyimpan
program yg belom dieksekusi prosesor
3. Memori
virtual
6. Sistem
Proteksi
Proteksi mengacu pada mekanisme untuk
mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem
sumber daya.
Mekanisme proteksi harus:
•Membedakan
antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
•Menspesifikasi kontrol
untuk dibebankan/diberi tugas.
•Menyediakan
alat untuk pemberlakuan sistem.
Sistem operasi mempunyai 2 tugas umum ;
1. Pengelolahan sumber daya sistem komputer
2. Sistem operasi sbg penyedia layanan (extented)
/virtual machine
Penyedia
layanan
Sistem operasi sbg extented machine / virtual
machine berfungsi sbg ;
-
Memberi abstraksi
tingkat tinggi yg lebih sederhana dan menyembunyikan kerumitan perangkat keras.
-
Basis untuuk
program lain (maksudnya adalah program
program aplikasi)
Menurut
tanenbaum Sistem operasi seharusnya menyediakan layanan – layanan dibidang
berikut ;
1. Pembuatan program yaitu sistem
operasi menyediakan fasilitas dan layanan untuk membantu para pemrogram untuk
menulis program;
2.
Eksekusi Program yang berarti
Instruksi-instruksi dan data-data harus dimuat ke memori utama,
perangkat-parangkat masukan/ keluaran dan berkas harus di-inisialisasi, serta
sumber-daya yang ada harus disiapkan, semua itu harus di tangani oleh sistem
operasi;
3.
Pengaksesan I/O Device, artinya Sistem
Operasi harus mengambil alih sejumlah instruksi yang rumit dan sinyal kendali
menjengkelkan agar pemrogram dapat berfikir sederhana dan perangkat pun dapat
beroperasi;
4.
Pengaksesan
terkendali terhadap berkas yang artinya disediakannya mekanisme proteksi
terhadap berkas untuk mengendalikan pengaksesan terhadap berkas;
5.
Pengaksesan sistem artinya pada pengaksesan
digunakan bersama (shared system);
6.
Fungsi pengaksesan harus menyediakan proteksi
terhadap sejumlah sumber-daya dan data dari pemakai tak terdistorsi serta
menyelesaikan konflik-konflik dalam perebutan sumber-daya;
7.
Deteksi
dan Pemberian tanggapan pada kesalahan, yaitu jika muncul permasalahan
muncul pada sistem komputer maka sistem operasi harus memberikan tanggapan yang
menjelaskan kesalahan yang terjadi serta dampaknya terhadap aplikasi yang
sedang berjalan;
8.
Akunting yang artinya
Sistem Operasi yang bagus mengumpulkan data statistik penggunaan
System Calls
System call menyediakan interface antara program (program
pengguna yang berjalan) dan bagian OS.aSystem call menjadi jembatan
antara proses dan sistem operasi. System call ditulis dalam bahasaaassembly
atau bahasa tingkat tinggi yang dapat mengendalikan mesin (C). Contoh: UNIX
menyediakan system call: read, write => operasi I/O untuk
berkas.
Sering pengguna
program harus memberikan data (parameter) ke OS yang akan dipanggil. Contoh
pada UNIX: read(buffer, max_size, file_id);
Tiga cara
memberikan parameter dari program ke sistem operasi:
·
Melalui registers (sumber daya di
CPU).
·
Menyimpan parameter pada data struktur
(table) di memori, dan alamat table tsb ditunjuk oleh pointer yang
disimpan di register.
·
Push (store)
melalui "stack" pada memori dan OS mengambilnya melalui pop
pada stack tsb.
Mesin Virtual
Sebuah mesin
virtual (Virtual Machine) menggunakan misalkan terdapat sistem program
=> control program yang mengatur pemakaian sumber daya perangkat keras.
Control program = trap System call + akses ke perangkat keras. Control
program memberikan fasilitas ke proses pengguna. Mendapatkan jatah CPU dan
memori. Menyediakan interface "identik" dengan apa yang
disediakan oleh perangkat keras => sharing devices untuk berbagai
proses.
Mesin Virtual
(MV) (MV) => control program yang minimal MV memberikan ilusi multitasking:
seolah-olah terdapat prosesor dan memori ekslusif digunakan MV. MV memilah
fungsi multitasking dan implementasi extended machine (tergantung
proses pengguna) => flexible dan lebih mudah untuk pengaturan. Jika setiap
pengguna diberikan satu MV => bebas untuk menjalankan OS (kernel) yang
diinginkan pada MV tersebut. Potensi lebih dari satu OS dalam satu komputer.
Contoh: IBM VM370: menyediakan MV untuk berbagai OS: CMS (interaktif), MVS,
CICS, dll. Masalah: Sharing disk => OS mempunyai sistem berkas yang mungkin
berbeda. IBM: virtual disk (minidisk) yang dialokasikan untuk pengguna melalui
MV.
Konsep MV
menyediakan proteksi yang lengkap untuk sumberdaya sistem, dikarenakan tiap MV
terpisah dari MV yang lain. Namun, hal tersebut menyebabkan tidak adanya sharing
sumberdaya secara langsung. MV merupakan alat yang tepat untuk penelitian
dan pengembangan sistem operasi. Konsep MV susah untuk diimplementasi
sehubungan dengan usaha yang diperlukan untuk menyediakan duplikasi dari mesin
utama.
Perancangan
Sistem dan Implementasi
Target untuk
pengguna: sistem operasi harus nyaman digunakan, mudah dipelajari, dapat
diandalkan, aman dan cepat. Target untuk sistem: sistem operasi harus gampang
dirancang, diimplementasi, dan dipelihara, sebagaimana fleksibel, error,
dan efisien.
Mekanisme dan
Kebijaksanaan:
·
Mekanisme menjelaskan bagaimana
melakukan sesuatu kebijaksanaan memutuskan apa yang akan
·
dilakukan. Pemisahan kebijaksanaan
dari mekanisme merupakan hal yang sangat penting; ini mengizinkan fleksibilitas
yang tinggi bila kebijaksanaan akan diubah nanti.
·
Kebijaksanaan memutuskan apa yang akan
dilakukan.
Pemisahan
kebijaksanaan dari mekanisme merupakan hal yang sangat penting; ini
mengizinkanfleksibilitas yang tinggi bila kebijaksanaan akan diubah nanti.
Implementasi Sistem biasanya menggunakan
bahas assembly, sistem operasi sekarang dapat ditulis dengan menggunakan
bahasa tingkat tinggi. Kode yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi: dapat
dibuat dengan cepat, lebih ringkas, lebih mudah dimengerti dan didebug. Sistem
operasi lebih mudah dipindahkan ke perangkat keras yang lain bila ditulis
dengan bahasa tingkat tinggi.
