Pengenalan Sistem Operasi

Definisi

Sistem Operasi (bahasa Inggris: operating system ; OS) adalah program yang menghubungkan Perangkat lunak dan Perangkat Keras agar bisa bekerja sama secara teratur. Sistem Operasi adalah program yang sangat penting, karena tanpa Sistem Operasi, komputer tidak bisa digunakan sebagaimana mesti nya. Tentunya kecuali program aplikasi untuk booting karena tanpa Sistem Operasi, booting masih bisa dijalankan.

Secara umum, Sistem Operasi adalah perangkat lunak pada lapisan pertama yang ditempatkan pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan booting. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti untuk software-software itu. Layanan inti tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, penjadwalan tugas schedule task, dan antar-muka user GUI/CLI. 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.

Karena Sistem Operasi adalah penghubung antara perangkat keras dan lunak tersebut, sistem operasi juga bisa menentukan aplikasi – aplikasi apa saja yg harus dijalankan dahulu, dijalankan ketika perlu, dan tidak perlu dijalankan. Sistem Operasi juga melakukan semua tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda dapat berjalan secara bersamaan dengan lancar. Sistem Operasi menjamin aplikasi lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan lain, dan memiliki akses kepada sistem berkas. Apabila beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur schedule yang tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu.

Beberapa bagian sistem operasi secara umum:

• Mekanisme Boot, yaitu meletakkan kernel ke dalam memory
• Kernel, yaitu inti dari sebuah Sistem Operasi
• Command Interpreter atau shell, yang bertugas membaca input dari pengguna
• Pustaka-pustaka, yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar dan standar yang dapat dipanggil oleh aplikasi lain
• Driver untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk mengontrolnya.

Perbedaan Sistem Operasi jaman dulu dan sekarang:

1. Pada sistem operasi jaman dulu, kita hanya bisa mengeksekusi satu aplikasi dalam satu waktu yang disebut Single-Tasking (contoh: DOS). Sedangkan pada operasi sistem jaman sekarang kita sudah bisa mengeksekusi banyak aplikasi dalam satu waktu yang disebut Multi-Tasking (contoh: Windows, iOS, Linux, dll)
2. Dari sisi tampilan atau antar muka, DOS hanya menampilkan latar belakang berwarna hitam dan tulisan berwarna putih, dan serangkaian proses yang terjadi ketika kita memasukkan perintah. sangat sederhana. sedangkan pada sistem operasi jaman sekarang, telah banyak antar muka yang memanjakan pengguna dengan tampilan visual yang menarik tanpa membuat pengguna mengetahui proses yg terjadi di belakang layar (background process)

Fungsi

Secara umum, fungsi dari Sistem Operasi yaitu :

1. The Operating System as a User/Computer Interface
2. The Operating System as Resource Manager

The operating System as a User/Computer Interface

Program Development

OS menyediakan berbagai layanan seperti editor dan debbuger, yang berguna untuk membantu programmer dalam membuat program. Namun, layanan ini tidak menjadi bagian inti dari sebuah OS melainkan hanya sebuah utilitas saja.

Program Execution

OS menangani penjadwalan taks bagi pengguna ketika melakukan eksekusi program. Seperti instruksi dan data yang harus di muat ke memory utama, inisialisasi perangkat Input/Output serta sumber daya lain yang harus disipkan ketika mengeksekusi program

Access to I/O devices

Perangkat Input/Ouput memerlukan instruksi dan sinyal kontrol tersendiri ketika beroperasi. Namun, OS menyediakan antarmuka untuk menyembunyikan rincian proses kerja dari perangkat Input/Output tersebut. Sehingga, user dimudahkan untuk mengaksesnya.

Controlled Access to Files

Untuk akses file, OS menyediakan pemahaman dan juga struktur data yang terdapat dalam file pada media penyimpanan. Selain itu, OS juga dapat menydiakan mekanisme perlindungan untuk mengontrol akses ke file

System Access

OS memberikan kontrol akses ke sistem secara keseluruhan, fungsi ini memberikan perlindungan
terhadap file yang terkait dengan sistem dari akses pengguna yang tidak sah.

Error Detection and Response

Ketika komputer dijalankan, berbagai kesalahan dapat terjadi. Seperti error pada perangkat internal dan eksternal, error pada memory, dan juga error pada perangkat lunak. Disinilah peran OS untuk mendeteksi dan merespon akan kejadian tersebut. Beragam respon dilakukan oleh OS seperti, dari sekedar memberi laporan ke user sampai mengakhiri program yang menyebabkan error.

Accounting

OS akan mengumpulkan statistik penggunaan oleh user terhadap sumber daya komputer. Seperti Prosesor, Memori, Harddisk. Informasi ini berguna sebagai memonitoring kinerja dari berbagai sumber daya tersebut seperti waktu respon dan banyaknya alokasi sumber daya yang terpakai.

The Operating System as Resource Manager

OS bertanggung jawab untuk mengelola sumber daya yang digunakan untuk mengontrol berbagai fungsi.
Seperti fungsi penyimpanan dan pengolahan data. Sebagai contoh, OS mengarahkan prosesor sebagai sumber daya utama dan juga alokasi memory dalam mengeksekusi instruksi dan program secara bergantian.

Sejarah Perkembangan

Setelah dijelaskan definisi dan fungsi dari Sistem Operasi, Kita juga harus mengetahui sejarah dari Sistem Operasi.
Disini akan dijelaskan Seperti apa Sistem Operasi berkembang dari awal sampai sekarang

• Komputer mekanis pada tahun 1940-an sampai 1950-an. Sistem Operasi ini juga harus diberikan intruksi dan harus dikerjakan secara langsung. Sistem Operasi ini akan memberikan isyarat berupa kedipan lampu. Operasi jaman ini bisa disebut serial processing . Pada buku William Stalling, Sistem Operasi pertama biasanya memiliki dua masalah utama, yaitu Penjadwalan dan Mengatur Waktu (Setup time)
• Pada tahun 1950-an sampai dengan tahun 1965 ada Sistem Operasi generasi berikutnya yang dinamakan Batch Operating System karena Sistem Operasi pertama dianggap membuang-buang waktu. pada jaman ini dikembangkan oleh General Motors untuk pengembangan IBM 701.Fungsi dasar juga sudah berfungsi pada Sistem Operasi ini seperti Fortran Monitoring System (FMS) dan IBSYS, sistem operasi IBM untuk 7090/7094 komputer, sangat penting karena pengaruh luas pada sistem lain. Pengguna tidak lagi memiliki akses langsung ke prosesor. Sebaliknya, pengguna menyerahkan pekerjaan pada kartu atau tape keoperator komputer.
• Pada tahun 1965 sampai dengan 1980, teknologi Sistem Operasi pada jaman ini berkembang lebih baik lagi dengan adanya layanan pemakai interaktif.Sistem Operasi menjadi multiuser atau dapat digunakan oleh banyak pengguna dan Multiprogram. pada jaman ini juga ada yang disebut Timesharing yang dapat membuat beberapa pengguna dapat mengakses sistem secara bersamaan melalui terminal.
• Pada 1980 sampai sekarang dari Sistem Operasi sudah bisa melakukan banyak hal seperti Sistem Operasi sebelumnya. pada jaman ini juga Sistem Operasi sudah mendapat tampilan grafis yang disebut antar muka grafik (Graphical User Interface).
• Pada tahun 2000 sampai sekarang munculah banyak sistem operasi yang dapat digunakan di berbagai perangkat seperti telepon genggam, televisi, game dan lain-lain.

Tugas 

Process

Banyak definisi telah diberikan untuk istilah proses, termasuk:

•  Sebuah program di eksekusi
•  Sebuah contoh dari sebuah program yang berjalan pada komputer
•  Entitas yang dapat ditugaskan untuk dan dijalankan pada prosesor
• Sebuah unit aktivitas yang ditandai dengan rangkaian eksekusi sekuensial tunggal, kondisi saat ini, dan keterkaitan serangkaian sumber daya sistem

Memory Management

Sistem operasi memiliki lima tanggung jawab utama manajemen penyimpanan:

Proses isolasi:

Sistem Operasi harus mencegah proses independen dari campur tangan dengan memori yang lain, baik data dan instruksi.

Alokasi otomatis dan manajemen

Program harus dialokasikan secara dinamis di dalam hirarki memori sesuai kebutuhan. Pengalokasian harus transparan untuk programmer. Dengan demikian, programmer dibebaskan dari persoalan yang berkaitan dengan keterbatasan memori, dan sistem operasi dapat mencapai efisiensi dengan menetapkan memori untuk pekerjaan seperlunya saja.

Dukungan pemrograman modular

Programmer harus dapat mendefinisikan modul program, dan untuk menciptakan, menghancurkan, dan mengubah ukuran modul secara dinamis.

Perlindungan dan kontrol akses

Berbagi memori, pada setiap tingkat hirarki memori, menciptakan potensi untuk satu program untuk mengatasi ruang memori yang lain. Hal ini diinginkan ketika saling berbagi dibutuhkan oleh aplikasi tertentu. Di lain waktu, hal ini mengancam integritas program dan bahkan dari sistem operasi itu sendiri. Sistem Operasi harus memungkinkan bagian-bagian dari memori dapat diakses dengan berbagai cara oleh berbagai pengguna.

Penyimpanan jangka panjang

Banyak program aplikasi memerlukan sarana untuk menyimpan informasi

Information Protection and Security

Secara kasar dapat dikelompokkan menjadi empat kategori:
• Ketersediaan: Bersangkutan dengan melindungi sistem terhadap gangguan
• Kerahasiaan: Memastikan bahwa pengguna tidak dapat membaca data yang akses nya tidak sah
• Integritas data: Perlindungan data dari modifikasi yang tidak sah
• Keaslian: Bersangkutan dengan verifikasi yang tepat dari identitas pengguna dan keabsahan pesan atau data

Scheduling and Resource Management

Setiap pengalokasian sumber daya dan kebijakan penjadwalan harus mempertimbangkan tiga faktor:

 Keadilan:

Biasanya, kami ingin semua proses yang bersaing untuk penggunaan sumber daya tertentu untuk diberikan akses ke sumber daya tersebut secara adil. Hal ini terutama terjadi untuk pekerjaan dari kelas yang sama, yaitu, pekerjaan dengan tuntutan serupa.

Tanggap Diferensial:

Di sisi lain, sistem operasi mungkin perlu untuk membedakan antara kelas yang berbeda dari pekerjaan dengan persyaratan layanan yang berbeda. Sistem operasi harus berusaha untuk membuat alokasi dan penjadwalan keputusan untuk memenuhi total set persyaratan. Sistem operasi ini juga harus membuat keputusan ini secara dinamis. Misalnya, jika suatu proses sedang menunggu untuk penggunaan perangkat Input / Output, sistem operasi mungkin ingin menjadwalkan proses untuk dieksekusi sesegera mungkin untuk membebaskan perangkat untuk tuntutan kemudian dari proses lainnya.
Efisiensi: OS harus berusaha untuk memaksimalkan throughput, meminimalkan respon waktu, dan, dalam kasus pembagian waktu, mengakomodasi pengguna sebanyak mungkin. Kriteria ini konflik; menemukan keseimbangan yang tepat untuk situasi tertentu adalah masalah yang sedang berlangsung untuk penelitian sistem operasi.

Referensi

[STA05] Stallings, William. 2009. Operating System:
Internal and Design Principles 6th edition Internal and Design Principles. 6 edition.
Prentice Hall

http://id.wikipedia.org/wiki/Sejarah_perkembangan_sistem_komputer