MODUL PERKULIAHAN Aplikasi Komputer Sistem Operasi, sistem, struktur, fungsi, komponen dan arsitektur komputer Fakultas Program Studi Ilmu Komputer Sistem Informasi Tatap Muka 02 Kode MK Disusun Oleh 90001 Rahma Farah Ningrum, M.Kom Abstract Kompetensi Memberi gambaran umum tentang Sistem Operasi yang merupakan penghubung antara pengguna dari komputer dengan perangkat keras komputer Mahasiswa lebih memahami tentang struktur dan fungsi dari suatu sistem operasi secara umum Sistem Operasi Latar Belakang Tanpa Sistem Operasi, pengguna komputer tidak dapat menjalankan program aplikasi yang diinginkan di dalam komputernya kecuali program aplikasi booting, maka Sistem Operasi berperan penting dalam berfungsinya menghubungkan antara komputer dengan pengguna. 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. Fungsi Dasar 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 sumberdaya. Sistem operasi juga sering disebut resource allocator. Satu lagi fungsi penting 2015 2 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id sistem operasi ialah sebagai program pengendali yang bertujuan untuk menghindari kekeliruan (error) dan penggunaan komputer yang tidak perlu. Sejarah Sistem Operasi 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 sekaligus) 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. 2015 3 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id Layanan Sistem Operasi Sebuah sistem operasi yang baik menurut Tanenbaum harus memiliki layanan sebagai berikut: pembuatan program, eksekusi program, pengaksesan I/O Device, pengaksesan terkendali terhadap berkas pengaksesan sistem, deteksi dan pemberian tanggapan pada kesalahan, serta akunting. Pembuatan program yaitu sistem operasi menyediakan fasilitas dan layanan untuk membantu para pemrogram untuk menulis program. Eksekusi Program yang berarti Instruksi-instruksi dan data-data harus dimuat ke memori utama, perangkat-parangkat masukan/ keluaran dan berkas harus diinisialisasi, serta sumber-daya yang ada harus disiapkan, semua itu harus di tangani oleh sistem operasi. 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. Pengaksesan terkendali terhadap berkas yang artinya disediakannya mekanisme proteksi terhadap berkas untuk mengendalikan pengaksesan terhadap berkas. Pengaksesan sistem artinya pada pengaksesan digunakan bersama (shared system).Fungsi pengaksesan harus menyediakan proteksi terhadap sejumlah sumber-daya dan data dari pemakai tak terdistorsi serta menyelesaikan konflikkonflik dalam perebutan sumber-daya. 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. Akunting yang artinya Sistem Operasi yang bagus mengumpulkan data statistik penggunaan beragam sumber-daya dan memonitor parameter kinerja. Struktur Sistem Operasi 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. 2015 4 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id Managemen Berkas. Sistem Proteksi. Jaringan. Command-Interpreter system. a. 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. Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock. b. 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. 2015 Memilih program yang akan di-load ke memori. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan. 5 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id c. 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, penjadwalan disk. d. 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. e. Managemen Berkas Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.). Sistem operasi bertanggung-jawab: 2015 Pembuatan dan penghapusan berkas. Pembuatan dan penghapusan direktori. Mendukung manipulasi berkas dan direktori. Memetakan berkas ke secondary storage. Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile). 6 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id f. 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. Specify the controls to be imposed. Provide a means of enforcement. g. Jaringan Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem. Akses tersebut menyebabkan: Computation speed-up. Increased data availability. Enhanced reliability. h. Command-Interpreter System Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter, dan UNIX shell. CommandInterpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada. Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch), dan lain-lain. Jenis-jenis Sistem Operasi Sistem operasi-sistem operasi utama yang digunakan komputer sistem umum (termasuk PC, komputer personal) terbagi menjadi beberapa kelompok besar di antaranya adalah sebagai berikut: a. Ms-DOS (Microsoft Disk Operating Sistem) dan PC-DOS (Personal Computer Disk Operating Sistem) 2015 7 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id DOS merupakan sistem operasi yang awalnya dipakai pada IBM PC (disebut dengan PC-DOS) dan PC yang compatible dengan IBM PC (disebut dengan MsDOS). Saat ini, sistem DOS tidak lagi digunakan. b. Windows Sistem operasi dengan antarmuka grafis yang dibuat oleh Microsoft memiliki kemampuan multitasking dan dapat digunakan untuk membentuk kerja tim (workgroup) dengan membuat jaringan sederhana, serta dapat digunakan sebagai klien dalam client/server. Sistem operasi ini mendukung plug and play, yaitu suatu kemampuan yang secara otomatis dapat mengkonfigurasi perangkat keras baru yang ditambahkan ke dalam sistem komputer. Contoh dari sistem operasi ini adalah Windows 95, 98, ME, XP, Windows Vista, Windows 7. Windows lain yang dapat digunakan untuk server dan dapat mendukung multitasking serta multiprosesing adalah Windows NT (New Technology) dan Windows 2000. Penanganan dalam proses sistem operasi dikenal beberapa istilah, seperti multiprogramming, multitasking, penyimpanan virtual, time sharing, dan multiprocessing. Multiprogramming adalah suatu metode yang memungkinkan dua buah program atau lebih dijalankan secara serentak dalam sebuah komputer dan berbagi sumber daya dalam waktu yang berlainan. Sebagai contoh dalam suatu waktu sebuah program menggunakan CPU, sedangkan program yang lain menggunakan printer. Penyimpanan Virtual adalah suatu metode yang menangani sejumlah program dengan membagi program-program tersebut ke dalam bagianbagian yang lebih kecil dan berukuran sama dengan hanya sebuah bagian dari setiap proses yang disimpan dalam memori utama per satu waktu. Metode ini diterapkan dalam windows. Multitasking adalah suatu kemampuan yang memungkinkan seseorang pemakai menjalankan sejumlah program dalam waktu yang sama. Cara seperti ini umum dalam sistem PC. Dengan menggunakan sistem operasi windows, seseorang dapat menjalankan program Excel untuk menghitung dan membuat tabel sekaligus menjalankan Word untuk membuat dokumen. Pemakai dapat berpindah dari satu program ke program yang lain dengan mudah dan setiap program tetap dieksekusi oleh CPU. Multiprocessing adalah suatu kemampuan sistem operasi yang menjalankan dua atau lebih instruksi secara serentak dengan menggunakan sejumlah 2015 8 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id CPU dalam sebuah komputer. Dengan sistem seperti ini sebuah sistem operasi dapat mengatur agar sejumlah CPU menjalankan instruksi-instruksi yang berbeda yang terletak dalam sebuah program dalam waktu yang sama. c. Novell NetWare Novell NetWare merupakan sistem operasi LAN (Local Area Network) atau jaringan lokal yang sangat terkenal sebelum Windows NT muncul. d. OS/2 OS/2 adalah sistem operasi untuk IBM PC dengan antarmuka grafis yang mendukung multitasking dan networking. Namun, sistem operasi ini kurang begitu populer di Indonesia. e. UNIX UNIX adalah keluarga sistem operasi yang dapat digunakan untuk berbagai platform komputer dari PC hingga mainfram. Beberapa contoh sistem operasi yang termasuk UNIX adalah AIX (IBM), digital Unix (DEC), dan solaris (sun microsystem) di lingkungan PC, antara lain terdapat solaris dan SCO Unix. f. Linux Sistem operasi semacam UNIX ini diciptakan oleh Linus Torvalds. Sangat populer di lingkungan PC dan telah menjadi pesaing Windows sejak tahun 1990an. Sistem operasi ini tergolong open source. Kelompok sistem operasi di atas menjadi dasar terpakainya program aplikasi seperti Ms. Word, Ms. Excel, Ms. PowerPoint, Adobe Photoshop, Adobe PageMaker, CorelDraw, dan lain-lain. 2015 9 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id Daftar Pustaka Wikepedia http://lecturer.eepis-its.edu/~arna/Diktat_SO/1.Pengenalan%20Sistem%20Operasi.pdf 2015 10 Aplikasi Komputer Rahma Farah Ningrum, M.Kom Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id