Sistem Operasi Komputer

Sistem Operasi adalah perangkat lunak yang bertindak sebagai perantara/penghubung antara pemakai komputer dan perangkat keras. serta, sistem operasi merupakan suatu bagian program yang berjalan setiap saat yang dikenal dengan istilah kernal.

Fungsi Sistem Operasi

1. Sebagai Resource Manager /pengelola seluruh sumber daya system komputer

•  Mengatur dan mengefisienkan penggunaan selluruh sumber daya komputer (computer resources)
• Tugas utamanya : memantau penggunaan semua resources; menerapkan aturan (policy); mengalokasikan resources yang diminta; mengambil kembali (dealokasi) resource
• Sumber daya pada komputer terdiri dari :
• Sumber daya fisik, misalnya : Keyboard, bar-code reader, mouse, joystick, light-pen, touch-screen, pointing devices, floppy disk drive, harddisk, tape drive, optical disk, CD ROM drive, CRT, LCD, printer, modem, ethernet card, PCMCIA, RAM, cache memory, register, kamera, sound card, radio, digitizer, scanner, plotter, dan sebagainya.
• Sumber daya abstrak, terdiri dari :Data dan Program

2. Sebagai Extended Machine (Virtual Machine), penyedia layanan

• Menyembunyikan kompleksitas / kerumitan pemrograman hardware dari programmer atau user.
• Menyajikan fasilitas yang lebih mudah dan sederhana untuk menggunakan hardware.

Konsep Sistem Operasi

1. Proses

• Proses adalah program yang sedang di-eksekusi.
• Proses terdiri dari : Executable program; program data dan stack; program counter; dll
• Pada sistem timesharing secara periodik sistem operasi menggilir eksekusi proses-proses yang ada, biasanya berdasarkan porsi waktu CPU.
• Ketika suatu proses dihentikan untuk sementara, maka proses tersebut harus dimulai kembali pada state yang sama dengan state ketika ia dihentikan.
• Semua informasi yang berkaitan dengan proses tersebut harus disimpan.Umumnya informasi tersebut disimpan pada tabel proses (array atau linked list), satu tabel untuk setiap proses.
• Tabel proses (process table) adalah tabel yang berisi informasi tentang semua proses yang dijalankan.
• Suatu proses terdiri dari : address space (core image) dan atribut / informasi pada tabel proses.
• System call utama dalam pengaturan proses adalah yang berkaitan dengan pembuatan dan pemberhentian suatu proses. Contoh :
• Command interpreter atau shell akan membaca command yang diketikkan user pada terminal, dan membuat proses yang menjalankan command tersebut.
• Bila telah selesai, maka proses akan menjalankan system call untuk menghentikan dirinya.
• Suatu proses dapat men-create proses lainnya yang disebut sebagai child process.
• Sistem operasi dapat berkomunikasi dengan suatu proses dengan menggunakan signal.
• Signal juga dapat digunakan untuk komunikasi antar proses.
• Pada sistem multiprogramming, setiap proses memiliki user identification (uid) yang berasal dari uid pemilik proses.

2. Files

Terdiri dari : Pathname, Working directory, rwx (read, write, execute) bits protection code, File descriptor / handle, Special file (block & character), Standard input, Standard output, Standard error, Pipe. SO mendukung konsep direktori.

3. System Calls / API (Aplication Programming Interface) 

• Suatu set tata cara pemanggilan di program aplikasi untuk memperoleh layanan system operasi. Berupa extended instructions / perluasan instruksi yang merupakan interface / layanan langsung antara program-program dengan sistem operasi.
• System calls meng-create, men-delete dan menggunakan objek-objek yang diatur oleh system operasi, antara lain : proses-proses dan file-file.
• Library procedure meletakkan parameter-parameter system call pada tempat tertentu dan memberikan instruksi trap untuk memulai sistem operasi
• Trap instruction : ketika diterima oleh sistem operasi, sistem memeriksa apakah parameter tersebut valid atau tidak
• Return form trap : sistem operasi mengembalikan kontrol ke library procedure
• Contoh mekanisme system calls untuk READ pada program C. 
• count = read (file, buffer, nbytes)

4. Shell

• Shell pada Unix merupakan command interpreter yang walaupun bukan merupakan bagian dari sistem operasi, menggunakan banyak feature sistem operasi
• Prompt : standar input, menandakan bahwa shell siap menerima command
• Contoh :
• date
• date > file
• sort < file1 > file2
• cat file1 file2 file3 | sort > /dev/lp
• Background job : proses yang berjalan sementara user tetap bisa terus bekerja

Struktur Sistem Operasi

Sistem Monolitik

• Konsep : “Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan”.
• Kernel berisi semua layanan yang disediakan sistem operasi untuk pemakai.
• Contoh : Sistem Operasi Unix menggunakan konsep kernel loadable modules, yaitu :
• Bagian-bagian kernel terpenting berada dimemori utama secara tetap.
• Bagian-bagian esensi lain berupa modul yang dapat ditambahkan ke kernel saat diperlukan dan dicabut begitu tidak digunakan lagi diwaktu jalan (run-time).
• The ‘big mess’
• Tidak berstruktur
• Kernel call / supervisor call
• User mode
• Kernel mode / supervisor mode

Sistem Berlapis (Layered System) 

• Konsep : “Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasarkan lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan memberi layanan lapisan lebih atas”.
• Dimaksudkan untuk mengurangi kompleksitas rancangan dan implementasi system operasi. Tiap lapisan mempunyai fungsional dan antarmuka I/O antara dua lapisan bersebelahan.
• Contoh : 
• Sistem Operasi THE (Technique Hogesschool Endiche), Djikstra, 1968.
• Sistem Operasi MULTICS (menggunakan concentric rings).

Sistem dengan Mesin Maya (Virtual Machines)

• Konsep : “Awalnya struktur ini membuat seolah-olah user mempunyai seluruh komputer dengan simulasi atas pemroses yang digunakan. Sistem operasi melakukan simulasi mesin nyata. Mesin hasil simulasi digunakan user, mesin maya merupakan tiruan 100% atas mesin nyata. Semua user diberi ilusi mempunyai satu mesin yang sama-sama canggih”.
• Contoh : 
• Sistem operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi MS-Dos, OS/2 mode teks, dan Win 16.
• Pengembang Linux membuat DOSEMU agar aplikasi MS-Dos dapat dijalankan di Linux, WINE agar aplikasi MS-Windows dapat dijalankan di Linux, iBCS agar aplikasi SCO-Unix dapat dijalankan di Linux.
• CP/CMS
• VM/370
• Virtual Machine Monitor
• CMS (Conversational Monitor System)

Sistem dengan Client-Server

Konsep : “Server adalah proses yang menyediakan layanan, dan 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 percakapan dengan client”.

Model Client Server pada distributed system

 Sistem berorientasi objek 

• Konsep : “Layanan diimplementasikan sebagai objek”.
• Model ini terstruktur dan memisahkan antara layanan yang disediakan dan implementasinya.
• Contoh : 
• Sistem operasi X-kernel
• Sistem operasi MS-Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek, tapi belum secara keseluruhan.

Layanan Sistem Operasi Komputer

• Layanan Otomatis : Alokasi sumberdaya; Catatan pemakaian; Proteksi; Penanganan kekeliruan; Pindah baris; Gulung jendela pada monitor
• Layanan permintaan pemakaian : Loading; Mengolah/run; Menyimpan/save; Menghapus/delete

Jenis Sistem Operasi

Aspek kegiatan

• Pemakai tunggal (single user)
• Pemakai jamak (multiuser)

Berdasarkan jenis-jenisnya

• Linux
• MS-Dos
• MS Windows-NT
• MS Windows 
• Dll