SISTEM OPERASI

Sistem operasi adalah sebuah program yg mengontrol proses eksekusi dari program aplikasi dan bertindak sebagai interface antara aplikasi/software dan hardware. Operating system punya 3 tujuan :
- Convenience : operating system dibuat agar mempermudah pemakaian komputer
- Efficiency : operating system mengijinkan sumber-sumber sistem komputer untuk digunakan secara efisien, power consumption berkurang
- Ability to evolve : operating system dibuat untuk membangun / mengembangkan service dalam jangka panjang


OPERATING SYSTEM SEBAGAI USER INTERFACE

Operating system mempunyai service di beberapa bagian :
> Program development, menyediakan berbagai macam fasilitas dan service untuk membantu programmer dalam membuat suatu program
> Program execution, jumlah langkah yg dibutuhkan untuk melakukan eksekusi sebuah program
> Access to I/O devices, setiap I/O membutuhkan instruksi / sinyal pengaturan untuk beroperasi
> Controlled access to files, operating system harus merefleksikan informasi-informasi detail tidak hanya untuk I/O device tapi juga struktur data yg ada dalam memori
> System access, operating system dapat mengakses sistem secara keseluruhan dan untuk sumber-sumber informasi tertentu
> Error detection and response, berbagai macam tipe error yg dapat terjadi pada sebuah komputer dan operating system harus meresponnya dengan memberikan solusi error
> Accounting, operating system akan mengumpulkan penggunaan statistik untuk berbagai macam sumber dan memonitoring performanya
> Instruction set architecture(ISA), mendefinisikan instruksi dalam bahasa-bahasa tertentu yg bisa diikuti oleh komputer
> Application binary interface(ABI), mendefinisikan standart untuk portabilitas biner dalam program
> Application programming interface(API), membiarkan program untuk mengakses sumber-sumber informasi dan service yg tersedia dalam sistem



OPERATING SYSTEM SEBAGAI PENGOLAH SUMBER INFORMASI

Komputer adalah kumpulan sumber-sumber informasi untuk penyimpanan dan pemrosesan data dan untuk mengontrol berbagai fungsi, operating system dapat mengolah sumber informasi ini.

Pada gambar diatas, sumber utama diolah oleh operating system. Bagian dari operating system adalah memori, didalam memori ada yg namanya kernel/nucleus yg berisi fungsi-fungsi yg paling sering digunakan. Operating system software itu berguna untuk mengatur semua sistem komputer.
Operating system akan terus berkembang karena :

• Pembaharuan hardware dan tipe-tipe baru hardware
• Layanan/service baru
• Pembenahan dalam OS itu sendiri

EVOLUSI PADA OPERATING SYSTEM

1. Serial processing
   Komputer ini berjalan pada konsole. Ada 2 masalah pada dalam sistem ini :
   - Scheduling
   - Setup time
2. Simple Batch Systems
   Ide yg digunakan adalah monitor. Monitor adalah software mengontrol program-program yg berjalan, batch job nya secara bersamaan. Ada juga Job Control Language (JCL) yg merupakan bahasa yg digunakan untuk menyediakan instruksi-instruksi ke monitor. Fitur-fitur yg hardware harus miliki :
   - Memory protection
   - Timer
   - Privileged instruction
   - Interrupts
3. Multiprogrammed Batch System
   
   Uniprogramming adalah single program yg harus menyelesaikan 1 program dulu baru bisa melanjutkan program selanjutnya (hanya 1 program yg bisa dijalankan per satuan waktu). Sedangkan untuk yg multiprogramming with 2 program adalah program A berjalan terlebih dahulu lalu program B akan dijalankan jika program A sedang dalam proses waiting (bisa banyak proses dalam satuan waktu). Perbedaan uniprogramming dan multiprogramming ditunjukkan dalam tabel dibawah ini.
   
4. Timesharing Systems
   Sistem ini menggunakan multiprogramming untuk menghandel berbagai pekerjaan interaktif. Waktu prosesor dibagi berdasarkan jumlah user yg mengakses.

PENCAPAIAN UTAMA

Operating system adalah software yg dibangun paling kompleks karena digunakan untuk mencapai tujuan-tujuan awalnya. Ada 4 yg harus diperhatikan :

• Proses
  Proses adalah program yg dieksekusi atau merupakan entity yg diisikan dan dieksekusi dalam suatu prosesor. Yg dapat menyebabkan error dalam suatu proses adalah :
  - Proses sinkronisasi yg salah
  - Kegagalan mutual exclusion
  - Program aplikasi yg tak terdefinisi
  - Deadlock
  Suatu proses terdiri dari 3 komponen : sebuah program yg dapat dijalankan, sebuah data yg dibutuhkan oleh program, dan konteks eksekusi dari suatu program.
• Memory Management
  Untuk memuaskan kebutuhan-kebutuhan Operating System, ada 5 prinsip yg harus dimiliki memory management :
  - Pengisolasian proses
  - Alokasi dan pengolahan secara otomatis
  - Mendukung modular programming
  - Proteksi dan hak akses
  - Penyimpanan jangka panjang
  Untuk memenuhi kebutuhan diatas, OS menggunakan fasilitas virtual memori dan sistem file. Virtual memory adalah suatu fasilitas yg mengijinkan program untuk mengalamatkan memori dari sebuah sudut pandang tertentu.
• Proteksi Informasi dan Pengamanan
  Ada 4 kategori yg harus dimiliki OS :
  - Availability : berhubungan dengan sistem terhadap adanya interupsi
  - Confidentiality : menjamin user yg tidak bersangkutan untuk tidak membaca data yg tidak diautorisasi
  - Data Integrity : proteksi pada sebuah data dari pengubahan yg dilakukan oleh pihak yg tidak bertanggung jawab
  - Authenticity : berhubungan dengan verifikasi identitas dari user dan tingkat validitas suatu pesan
• Penjadwalan dan Pengolahan Sumber Informasi
  Kunci yg harus dimiliki oleh OS adalah untuk bisa mengolah sumber-sumber informasi yg ada dan menjadwalkannya agar digunakan oleh proses yg sedang aktif. Ada 3 faktor yg harus diperhatikan yaitu fairness, differential responsiveness, dan efficiency.

SYMMETRIC MULTIPROCESSOR

Dalam symmetric multiprocessor, kernel dapat mengeksekusi pada segala prosesor. Kernel juga dapat dibangun sebagai suatu proses yg banyak/thread yg banyak serta mengijinkannya untuk dieksekusi secara paralel. Symmetric multiprocessor OS mengatur prosesor dan sumber informasi lainnya, sehingga user seolah-olah melihat desain sistem yg sama yg disebut dengan multiprogramming uniprocessor system. Fungsi-fungsi yg harus dimiliki untuk membuat multiprogramming system :

1. Simultaneous concurrent processes/threads
2. Scheduling
3. Synchronization
4. Memory management
5. Reliability and fault tolerance

MICROSOFT WINDOWS OVERVIEW

Komponen kernel-mode dalam Windows :

• Executive : berisi inti dari layanan OS, seperti manajemen memori, manajemen proses, pengamanan, serta I/O.
• Kernel : mengontrol eksekusi daripada sebuah prosesor, kernel mengelola penjadwalan thread, proses switching, serta exception and interrupt handling.
• Hardware abstraction layer (HAL) : penggambaran antara perintah generic hardware dan responnya dengan keunikan platform-platform tertentu.
• Device driver : library dinamik yg memperluas fungsi dari executive.
• Windowing and graphic system : mengimplementasikan fungsi-fungsi GUI.

LINUX OVERVIEW

Dasar komponen kernel dalam Linux :

• Signal : kernel menggunakan sinyal untuk memanggil suatu proses
• System calls : digunakan saat sebuah permintaan proses untuk sebuah service kernel
• Processes and scheduler : menguji, mengelola dan menjadwalkan suatu proses
• Virtual memory : mengalokasikan dan mengelola alamat virtual dari suatu proses
• File system : menyediakan global namespace untuk file, direktori dan file lain yg bersangkutan serta menyediakan fungsi file sistem
• Network protocol : menyediakan socket interface untuk TCP/IP protocol
• Character device driver : mengelola perangkat yg dibutuhkan kernel untuk mengirim dan menerima data 1 byte tiap satuan waktu
• Block device driver : mengelola perangkat untuk membaca dan menulis data dalam suatu blok
• Network device driver : mengelola network interface dan jalur komunikasi antar jaringan
• Traps and fault : menghandel trap dan kegagalan yg ditemukan oleh prosesor
• Physical memory : mengelola pool dari real memory dan mengalokasikannya untuk virtual memory
• Interrupt : menghandel interupsi dari perangkat keras/hardware

Semoga bermanfaat ! ^^
www.skyconnectiva.com
www.binus.ac.id