SISTEM OPERASi

Sistem operasi Komputer adalah perangkat lunak komputer atau software yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras dan juga operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan software aplikasi seperti program-program pengolah data yang bisa digunakan untuk mempermudah kegiatan manusia. Sistem Operasi dalam bahasa Inggrisnya disebut Operating System, atau biasa di singkat dengan OS.

Sistem Operasi komputer merupakan software pada lapisan pertama yang diletakkan pada memori komputer, (memori komputer dalam hal ini ada Hardisk, bukan memory ram) pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi Komputer berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan kernel suatu Sistem Operasi.

Sistem Operasi berfungsi sebagai penghubung antara lapisan hardware dan lapisan software. selain itu, Sistem Operasi komputer juga melakukan semua perintah perintah penting dalam komputer, serta menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda fungsinya dapat berjalan lancar secara bersamaan tanpa hambatan. Sistem Operasi Komputer menjamin aplikasi perangkat lunak lainnya bisa memakai memori, melakukan input serta output terhadap peralatan lain, dan mempunya akses kepada sistem file. Jika beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi Komputer akan mengatur jadwal yang tepat, sehingga sebisa mungkin semua proses pada komputer yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan CPU dan tidak saling mengganggu dengan perangkat yang lain.

Contoh-contoh dari Sistem operasi Komputer misalnya adalah Windows, Linux, MacOS, dan lain lain

Pengenalan Sistem Operasi

• Sistem operasi adalah program yang bertindak sebagai perantara antara user  dengan perangkat keras komputer.  Sistem operasi digunakan untuk mengeksekusi  program user dan memudahkan menyelesaikan  permasalahan user.  Selain itu dengan  adanya sistem operasi membuat sistem komputer nyaman digunakan.  Sistem operasi  mempunyai  tujuan untuk menggunakan perangkat keras komputer secara efisien.  
• Secara umum komponen sistem komputer terdiri dari :  
• 1. Perangkat Keras, merupakan sumber daya utama untuk proses komputasi.   Perangkat keras komputer terdiri dari  : CPU, memory dan perangkat input  output. 
• BAB 1  PENGENALAN SISTEM OPERASI      
• 2. Sistem Operasi, mempunyai tugas untuk melakukan control dan koordinasi  penggunaan perangkat keras pada berbagai program aplikasi untuk user-user  yang berbeda. 
• 3. Program Aplikasi, menentukan cara sumber daya sistem digunakan untuk  menyelesaikan permasalahan komputasi dari user, contohnya compiler, sistem  basis data, video games, program bisnis dan lain-lain.  
• 4. User yang menggunakan sistem, terdiri dari orang, mesin atau komputer lain.  
• Sistem operasi didefinisikan sebagai : 

• Resource allocator 
Sistem operasi mengatur dan mengalokasikan sumber daya – sumber daya 
sistem komputer 
• Program control 
Gambar 1-1: Komponen-komponen sistem komputer BAB 1  PENGENALAN SISTEM OPERASI     3
Sistem operasi melakukan control eksekusi dari program user dan operasi input 
output. 
• Kernel 
Sistem operasi sering disebut kernel, yaitu suatu program yang berjalan 
sepanjang waktu (selain program aplikasi).

• 1.2 SISTEM MAINFRAME 

Sistem komputer pendahulu secara fisik berbentuk mesin besar yang disebut  sistem mainframe.  Untuk menjalankan sistem ini dilakukan dari suatu  console.   Perangkat input yang digunakan berupa card reader dan tape drive.  Perangkat output  yang digunakan berupa  line printer,  tape drive dan  card punch.  Kemudian, user  menyiapkan job yang terdiri dari program, data dan beberapa informasi kontrol (control  card) dan dikirimkan ke operator komputer.  Job biasanya dalam bentuk  punch card.   Beberapa waktu kemudian (dalam hitungan waktu menit, jam atau hari), output  ditampilkan.  Output berupa hasil program, apabila terjadi error pada program memory  dan register akan berisi kosong.  Sistem operasi pada komputer mainframe sangat sederhana.   Task utama  mengirim control secara otomatis dari satu job ke job berikutnya.  Sistem operasi selalu  residen di memory yang disebut dengan resident monitor.  Gambar 1-2 adalah gambaran  layout memori pada sistem batch sederhana.  Untuk meningkatkan kecepatan proses, job yang sama perlu dikumpulkan  bersama (batch) dan dijalankan oleh komputer sebagai satu kelompok.  Kemudian 
programmer memberikan program kepada operator.  Operator akan mengurut program  yang sama dan kemudian komputer akan menjalankan setiap kumpulan program  tersebut.  Output dari setiap job dikirim kembali kepada programmer.  

• Untuk menghindari adanya waktu nganggur CPU yang cukup lama maka  dikembangkan suatu teknik mengurutan kerja job secara otomatis. Teknik ini mampu  mentrasfer kontrol secara otomatis dari suatu job ke job berikutnya. Inilah bentuk sistem  operasi pertama kali. Program kecil yang bersifat residen di memori berisi urutan-urutan  job yang akan berpindah secara oromatis inilah yang disebut dengan Resident Monitor. 
• BAB 1  PENGENALAN SISTEM OPERASI     

Jika komputer dinyalakan, maka sistem akan menunjuk ke  resident monitor, secara 
otomatis kontrol akan menunjuk ke program tersebut.

• 1.3 SISTEM BATCH MULTIPROGRAM 

Beberapa job dikumpulkan oleh sistem operasi pada memory utama pada waktu  yang sama, seperti pada Gambar 1-3.  Kumpulan job ini merupakan bagian dari job  yang disimpan pada pool (job pool).  Job pool berisi job-job yang sudah siap dieksekusi.   Jumlah job dapat disimpan bersama-sama pada memory biasanya lebih kecil daripada  jumlah job yang dapat berada pada job pool.  Sistem operasi mengambil beberapa job
yang siap untuk dieksekusi untuk diletakkan  di memori utama. Jika job yang sedang  dieksekusi menunggu beberapa task (seperti proses  mount tape drive atau operasi I/O  yang harus diselesaikan),  maka job tersebut diganti dengan job berikutnya.  Pada sistem multiprogramming, sistem operasi harus menyediakan mekanisme  untuk manajemen memori, penjadwalan CPU dan manajemen disk.  Sistem operasi 
multiprogram menyediakan supply untuk  I/O routine.  Sistem harus dapat  mengalokasikan memory untuk beberapa job.  Beberapa job yang sudah siap dieksekusi akan dipilih oleh sistem job mana yang akan dieksekusi oleh CPU.  Perangkat apa saja  yang diperlukan oleh setiap job juga harus dialokasikan oleh sistem. 

sumber:repo

SISTEEM OPERASI

• Sistem operasi telah berkembang selama lebih dari 40 tahun dengan dua tujuan utama. Pertama, sistem operasi mencoba mengatur aktivitas-aktivitas komputasi untuk memastikan pendayagunaan yang baik dari sistem komputasi tersebut. Kedua, menyediakan lingkungan yang nyaman untuk pengembangan dan jalankan dari program.
• Pada awalnya, sistem komputer digunakan dari depan konsul. Perangkat lunak seperti assembler, loader, linkerdan compiler meningkatkan kenyamanan dari sistem pemrograman, tapi juga memerlukan waktu set-up yang banyak. Untuk mengurangi waktu set-up tersebut, digunakan jasa operator dan menggabungkan tugas-tugas yang sama (sistem batch). Sistem batch mengizinkan pengurutan tugas secara otomatis dengan menggunakan sistem operasi yang resident dan memberikan peningkatan yang cukup besar dalam utilisasi komputer. Komputer tidak perlu lagi menunggu operasi oleh pengguna. Tapi utilisasi CPU tetap saja rendah. Hal ini dikarenakan lambatnya kecepatan alat-alat untuk I/O relatif terhadap kecepatan CPU. Operasi off-line dari alat-alat yang lambat bertujuan untuk menggunakan beberapa sistem reader-to-tape dan tape-to-printer untuk satu CPU.
• Untuk meningkatkan keseluruhan kemampuan dari sistem komputer, para developer memperkenalkan konsep multiprogramming. Dengan multiprogramming, beberapa tugas disimpan dalam memori dalam satu waktu; CPU digunakan secara bergantian sehingga menambah utilisasi CPU dan mengurangi total waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas-tugas tersebut. Multiprogramming, yang dibuat untuk meningkatkan kemampuan, juga mengizinkan time sharing. Sistem operasi yang bersifat time-shared memperbolehkan banyak pengguna untuk menggunakan komputer secara interaktif pada saat yang bersamaan. Komputer Personal adalah mikrokomputer yang dianggap lebih kecil dan lebih murah dibandingkan komputer mainframe. Sistem operasi untuk komputer-komputer seperti ini diuntungkan oleh pengembangan sistem operasi untuk komputer mainframe dalam beberapa hal. Namun, semenjak penggunaan komputer untuk keperluan pribadi, maka utilisasi CPU tidak lagi menjadi perhatian utama.
• Karena itu, beberapa desain untuk komputer mainframe tidak cocok untuk sistem yang lebih kecil. Sistem parallel mempunyai lebih dari satu CPU yang mempunyai hubungan yang erat; CPU-CPU tersebut berbagi bus komputer, dan kadang-kadang berbagi memori dan perangkat yang lainnya. Sistem seperti itu dapat meningkatkan throughput dan reliabilititas. Sistem hard real-time sering kali digunakan sebagai alat pengontrol untuk applikasi yang dedicated. Sistem operasi yang hard real-tim mempunyai batasan waktu yang tetap yang sudah didefinisikan dengan baik.Pemrosesan harus selesai dalam batasan-batasan yang sudah didefinisikan, atau sistem akan gagal. Sistem soft real-time mempunyai lebih sedikit batasan waktu yang keras, dan tidak mendukung penjadwalan dengan menggunakan batas akhir. Pengaruh dari internet dan World Wide Webbaru-baru ini telah mendorong pengembangan sistem operasi modern yang menyertakan web browser serta perangkat lunak jaringan dan komunikasi sebagai satu kesatuan.
• Multiprogramming dan sistem time-sharing meningkatkan kemampuan komputer dengan melampaui batas operasi (overlap) CPU dan I/O dalam satu mesin. Hal seperti itu memerlukan perpindahan data antara CPU dan alat I/O, ditangani baik dengan polling atau interrupt-driven akses ke I/O port, atau
• 1. Pendahuluan dengan perpindahan DMA. Agar komputer dapat menjalankan suatu program, maka program tersebut harus berada di memori utama (memori utama). Memori utama adalah satu-satunya tempat penyimpanan yang besar yang dapat diakses secara langsung oleh prosessor, merupakan suatu array dari word atau byte, yang mempunyai ukuran ratusan sampai jutaan ribu. Setiap word memiliki alamatnya sendiri. Memori utama adalah tempat penyimpanan yang volatile, dimana isinya hilang bila sumber energinya (energi listrik) dimatikan. Kebanyakan sistem komputer menyediakan secondary storage sebagai perluasan dari memori utama. Syarat utama dari secondary storage adalah dapat menyimpan data dalam jumlah besar secara permanen. Secondary storage yang paling umum adalah disk magnetik, yang meyediakan penyimpanan untuk program mau pun data. Disk magnetik adalah alat penyimpanan data yang nonvolatile yang juga menyediakan akses secara random. Tape magnetik digunakan terutama untuk backup, penyimpanan informasi yang jarang digunakan, dan sebagai media pemindahan informasi dari satu sistem ke sistem yang lain.
• Beragam sistem penyimpanan dalam sistem komputer dapat disusun dalam hirarki berdasarkan kecepatan dan biayanya. Tingkat yang paling atas adalah yang paling mahal, tapi cepat. Semakin  kebawah, biaya perbit menurun, sedangkan waktu aksesnya semakin bertambah (semakin lambat). Sistem operasi harus memastikan operasi yang benar dari sistem komputer. Untuk mencegah pengguna program mengganggu operasi yang berjalan dalam sistem, perangkat keras mempunyai dua mode: mode pengguna dan mode monitor. Beberapa perintah (seperti perintah I/O dan perintah halt) adalah perintah khusus, dan hanya dapat dijalankan dalam mode monitor. Memori juga harus dilindungi dari modifikasi oleh pengguna. Timer mencegah terjadinya pengulangan secara terus menerus (infinite loop). Hal-hal tersebut (dual mode, perintah khusus, pengaman memori, timer interrupt) adalah blok bangunan dasar yang digunakan oleh sistem operasi untuk mencapai operasi yang sesuai.
• Sistem operasi menyediakan banyak pelayanan. Di tingkat terrendah, sistem calls mengizinkan program yang sedang berjalan untuk membuat permintaan secara langsung dari sistem operasi. Di tingkat tertinggi, command interpreter atau shell menyediakan mekanisme agar pengguna dapat membuat permintaan tanpa menulis program. Command dapat muncul dari bekas sewaktu jalankan batch-mode, atau secara langsung dari terminal ketika dalam mode interaktive atau time-shared. Program sistem disediakan untuk memenuhi kebanyakan dari permintaan pengguna. Tipe dari permintaan beragam sesuai dengan levelnya. Level sistem call harus menyediakan fungsi dasar, seperti kontrol proses serta manipulasi alat dan bekas. Permintaan dengan level yang lebih tinggi (command interpreter atau program sistem) diterjemahkan kedalam urutan sistem call.
• Pelayanan sistem dapat dikelompokkan kedalam beberapa kategori: kontrol program, status permintaan dan permintaan I/O. Program error dapat dipertimbangkan sebagai permintaan yang implisit untuk pelayanan. Bila sistem pelayanan sudah terdefinisi, maka struktur dari sistem operasi dapat dikembangkan. Berbagai macam tabel diperlukan untuk menyimpan informasi yang mendefinisikan status dari sistem komputer dan status dari sistem tugas. Perancangan dari suatu sistem operasi yang baru  merupakan tugas yang utama. Sangat penting bahwa tujuan dari sistem sudah terdefinisi dengan baik  sebelum memulai perancangan. Tipe dari sistem yang diinginkan adalah landasan dalam memilih beragam algoritma dan strategi yang akan digunakan. Karena besarnya sistem operasi, maka modularitas adalah hal yang penting. Merancang sistem sebagai suatu urutan dari layer atau dengan menggunakan mikrokernel merupakan salah satu teknik yang baik. Konsep virtual machine mengambil pendekatan layer dan memperlakukan baik itu kernel dari sistem operasi dan perangkat kerasnya sebagai suat perangkat keras. Bahkan sistem operasi yang lain dapat dimasukkan diatas virtual machine tersebut.
• Setiap sistem operasi yang mengimplemen JVM dapat menjalankan semua program java, karena JVM mendasari dari sistem ke program java, menyediakan arsitektur tampilan yang netral. Didalam daur perancangan sistem operasi, kita harus berhati-hati untuk memisahkan pembagian
•  Pendahuluan
• kebijakan (policy decision) dengan detail dari implementasi (mechanism). Pemisahan ini membuat fleksibilitas yang maksimal apabila policy decision akan diubah kemudian. Sistem operasi sekarang ini hampir selalu ditulis dengan menggunakan bahasa tingkat tinggi. Hal ini meningkatkan implementasi, perawatan portabilitas. Untuk membuat sistem operasi untuk suatu konfigurasi mesin tertentu, kita harus  melakukan system generation.

sumber:kambing

Struktur Sistem Operasi

1.3.1. Komponen-komponen Sistem
Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Namun menurut Avi
Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne, umumnya sebuah sistem operasi modern mempunyai
komponen sebagai berikut:
• Managemen Proses.
• Managemen Memori Utama.
• Managemen Secondary-Storage.
• Managemen Sistem I/O.
• Managemen Berkas.
• Sistem Proteksi.
• Jaringan.
• Command-Interpreter system.
1.3.2. Managemen Proses
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa
sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori,
berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen proses
seperti:
• Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.
• Menunda atau melanjutkan proses.
• Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
7Bab 1. Pendahuluan
• Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
• Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.
1.3.3. 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 yang akses datanya digunakan oleh
CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile),
artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen memori
seperti:
• Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
• Memilih program yang akan di-load ke memori.
• Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.
1.3.4. Managemen Secondary-Storage
Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena
itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary-storage yang
bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary-storage adalah harddisk,
disket, dll.
Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk-management
seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.
1.3.5. 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 hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
• Buffer: 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.1.3.1. Komponen-komponen Sistem
Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Namun menurut Avi
Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne, umumnya sebuah sistem operasi modern mempunyai
komponen sebagai berikut:
• Managemen Proses.
• Managemen Memori Utama.
• Managemen Secondary-Storage.
• Managemen Sistem I/O.
• Managemen Berkas.
• Sistem Proteksi.
• Jaringan.
• Command-Interpreter system.
1.3.2. Managemen Proses
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa
sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori,
berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen proses
seperti:
• Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.
• Menunda atau melanjutkan proses.
• Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
7Bab 1. Pendahuluan
• Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
• Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.
1.3.3. 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 yang akses datanya digunakan oleh
CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile),
artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen memori
seperti:
• Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
• Memilih program yang akan di-load ke memori.
• Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.
1.3.4. Managemen Secondary-Storage
Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena
itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary-storage yang
bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary-storage adalah harddisk,
disket, dll.
Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk-management
seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.
1.3.5. 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 hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
• Buffer: 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.

sumber:wikipedia