Sistem Operasi - WordPress.com

SISTEM OPERASI
1. Pengertian Sistem Operasi
Sistem operasi adalah perangkat lunak komputer atau software yang bertugas
untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras dan juga operasoperasi dasar sistem.
Sistem operasi adalah pengelola seluruh sumber daya yang terdapat pasa sistem
komputer dan penyedia layanan bagi pemakai sehingga memudahkan dalam
penggunaan dan pemanfaatan sumber daya tersebut.
2. Peran sistem operasi
a. Mengatur fasilitas komputer, memberikan layanan untuk pemogram dan
menjadwal eksekusi program lainnya
b. Menjembatani perangkat keras dari pemrogram
c. Memberikan interface yang bagus untuk menggunakan sistem
d. Mengontrol eksekusi program-program aplikasi yang memerlukan fasilitas
dan pelayanan hardware komputer
3. Komponen-komponen sistem komputer
a. Hardware : CPU, memory, perangkat I/O
b. Sistem Operasi : mengontrol dan mengelola penggunaan sumber daya
komputer
c. Program aplikasi : compiler, database system, business program, games dll
d. User : Manusia, mesin dan komputer.
4. Tujuan dan Fungsi Sistem Operasi
a. Nyaman : suatu sistem operasi akan membuat sistem komputer lebih mudah
untuk digunakan
b. Efisien : sistem operasi memungkinkan fasilitas sistem komputer dapat
digunakan dengan cara yang efisien.
5. Komponen-komponen utama sistem operasi
1. Manajemen proses
2. Manajemen memori
3. Manajemen input/output
4. Manajemen berkas
5. Protection system
6. Networking
7. Command interpreter system
6. Sistem operasi
a. Dapat memerintah hardware, menangani alokasi sumber daya dan
melindungi aplikasi dari koneksi langsung ke hardware
b. Kernel adalah “jantung” nya sistem operasi. Bagian yang harus selalu
beroperasi agar sistem operasi selalu hidup
c. Tujuan dan tugas sistem operasi adalah mengelola seluruh sumber daya yang
terdapat pada sistem komputer dan menyediakan sekumpulan layanan
kepada user, sehingga user lebih mudah dan nyaman dalam menggunakan
atau memanfaatkan sumber daya sistem komputer.
1. Sumber daya fisik : keyboard, mouse, joystick, disk drive, CD ROM, hard
disk, printer, monitor, modem, ethernet card, peralatan multimedia dll.
2. Sumber daya abstrak : data dan program
7. Layanan yang diberikan sistem operasi
7.1 pembuatan pemrograman
sistem operasi menyediakan berbagai fasilitas latana bagi pemogram untuk
pembuatan program dalam bentuk utilitas (general utilitas)
7.2 eksekusi program
sistem operasi melakukan penanganan pemuatan instruksi dan data ke
memori utama, perangkat input/output (I/O) dan instalasi file, dan
penyiapan fasilitas.
7.3 Akses ke Perangkat I/O
Sistem operasi menangani set intruksi I/O atau sinyal kontrol untuk
keperluan operasi
7.4 Akses Terkontrol ke file
Sistem operasi dapat menyediakan perlindungan untuk mengontrol akses ke
fasilitas yang digunakan secara bersama
7.5 Akses Sistem
Sistem operasi mengontrol akses ke sistem sebagai keseluruhan dan ke
sumber daya sistem tertentu.
8. Sistem operasi sebagai pengelola fasilitas
Sebuah komputer adalah sekumpulan fasilitas untuk pemindahan, penyimpanan
dan pengolahan data dan mengontrol ketiga fungsi yang dilakukan oleh operasi.
Sistem operasi merupakan program yang dieksekusi oleh CPU, sistem operasi
mengarahkan CPU dalam menggunakan fasilitas lainnya dan dalam perwaktuan
dan atau penjadwalan eksekusi program.
9. Operasi-operasi Sistem Operasi
Operasi-operasi pada sistem operasi umumnya dibangkitkan oleh
perangkat keras, sedangkan perangkat lunak menciptakan operasi-operasi yang
sifatnya pengecualian (exception) atau jebakan (trap), seperti pembagian dengan
nol atau permintaan layanan dari sistem operasi. Beberapa masalah yang sering
terjadi dalam proses adalah pengulangan abadi (infinite loop) dan munculnya
proses yang dapat memodifikasi proses lain atau sistem operasi. Oleh karena itu,
untuk mengatasi masalah-masalah tersebut dan melindungi komponenkomponen sistem lainnya, maka sistem operasi menerapkan operasi mode ganda
(dual-mode), yaitu mode kernel dan mode pemakai. Dengan adanya mode ganda
ini, maka proses yang dimiliki oleh kernel ataupun pemakai tidak dapat saling
mempengaruhi satu sama lain, karena secara logika keduanya berjalan pada
dunia yang berbeda.
Untuk beralih dari mode kernel ke mode pemakai, begitu juga sebaliknya,
maka diperlukan suatu pengalih (switch) yang dalam hal ini disebut dengan bit
mode. Bit mode diimplementasikan dalam bentuk perangkat keras. Gambar 8
berikut menggambarkan pengalihan mode operasi dari pemakai ke kernel
menggunakan bit mode, begitu pula sebaliknya.
Mekanisme
yang
dapat
dilakukan
untuk
mencegah
terjadinya
pengulangan abadi atau pengikatan sumber daya terus menerus oleh suatu
proses tertentu adalah dengan cara membangkitkan sebuah interupsi setelah
selang waktu tertentu. Pembangkitan interupsi ini dilakukan oleh sistem operasi
dengan cara mengaktifkan penghitung waktu mundur (decrement counter),
dimana pada saat penghitung waktu mundur mencapai nol maka sebuah
interupsi akan dibangkitkan. Jika sebuah proses memakan waktu melebihi batas
yang telah ditentukan, maka sistem operasi akan langsung memberhentikan
proses tersebut agar kendali dapat dipegang kembali oleh sistem operasi.
10. Pengelolaan Proses
Sebuah proses adalah sebuah program yang sedang berjalan. Proses
disebut juga dengan entitas aktif sedangkan program disebut entitas pasif.
Proses merupakan sebuah unit atau satuan dari pekerjaan.
Setiap proses membutuhkan sumber daya untuk dapat menyelesaikan
pekerjaannya. Sumber daya dapat berupa CPU, memori, masukan/keluaran,
berkas (file), atau data awal/inisial. Setelah sebuah proses selesai, maka kendali
terhadap semua sumber daya yang dapat digunakan ulang harus dikembalikan
ke sistem operasi. Sebuah proses dapat memiliki thread-tunggal (singlethreaded) ataupun threadjamak (multi-threaded). Proses thread-tunggal hanya
memiliki satu penghitung program (program counter – PC) yang berisi lokasi
instruksi berikutnya untuk dieksekusi. Proses mengeksekusi instruksi-instruksi
secara berurutan (sequential) satu persatu sampai selesai. Untuk proses threadjamak, setiap thread memiliki PC masing-masing, dengan demikian, secara teori,
setiap thread dapat berjalan sendiri-sendiri atau paralel. Umumnya, sistem
operasi memiliki banyak proses, beberapa pemakai, dan bahkan beberapa sistem
operasi berjalan secara bersamaan pada satu atau lebih CPU. Hal ini dicapai
dengan cara melakukan multiplexing CPU terhadap proses-proses atau threads.
Beberapa aktivitas yang merupakan tanggung jawab sistem operasi yang
berkenaan dengan pengelolaan proses adalah:
1. Menciptakan dan menghapus baik proses pemakai ataupun sistem operasi.
2. Menyela (suspend) dan melanjutkan (resume) proses.
3. Menyediakan mekanisme untuk sinkronisasi proses.
4. Menyediakan mekanisme untuk komunikasi proses.
5. Menyediakan mekanisme untuk penanganan jalan buntu (deadlock).
11. Pengelolaan Memori
Sistem operasi bertanggung jawab atas pengelolaan memori yang
meliputi pengaturan semua data yang ada di memori sebelum/sesudah proses
berlangsung dan semua instruksi yang ada di memori yang akan dieksekusi.
Pengelolaan memori juga ikut berperan serta dalam optimasi penggunaan CPU
dan respon komputer terhadap pemakai dengan cara menentukan apa yang
seharusnya ada di memori.
Kegiatan-kegiatan pengelolaan memori meliputi:
1. Melacak dan mencatat bagian memori yang dipakai dan oleh siapa.
2. Menentukan proses-proses dan data yang dipindah ke dan dari memori.
3. Melakukan alokasi dan dealokasi ruang memori sesuai keperluan.
12. Pengelolaan Penyimpanan
Pengelolaan penyimpanan (storage management) adalah sebuah layanan
yang tidak kalah pentingnya yang disediakan oleh sistem operasi. Pengelolaan
memori memberikan pandangan yang seragam dan logis mengenai media
penyimpanan informasi seperti berkas (file) yang merupakan properti fisik
abstrak dari unit penyimpanan logis. Setiap medium penyimpanan dikendalikan
oleh piranti, misal: disk drive atau tape drive. Piranti-piranti ini memiliki sifat
yang beragam, mulai dari kecepatan akses (access speed), kapasitas, tingkat
transfer data (data transfer rate), dan metode akses (random atau sequential).
Pengelolaan berkas (file system management) dilakukan melalui pengelompokan
berkas ke dalam direktori (directory) atau map (folder) yang disusun secara
hirarki dan menerapkan kendali akses untuk menentukan siapa yang dapat
mengakses apa. Pekerjaanpekerjaan yang menjadi tanggung jawab sistem
operasi dalam pengelolaan berkas adalah:
1. Membuat dan menghapus berkas dan direktori.
2. Perintah-perintah dasar untuk manipulasi berkas dan direktori.
3. Memetakan dan menyimpan berkas ke tempat penyimpanan tingkat dua
(secondary storage).
4. Melakukan backup berkas ke media penyimpanan yang permanen/stabil
(nonvolatile).
Seiring dengan meningkatnya volume informasi yang dihasilkan dari
kegiatan pemakai sehari-hari, maka muncullah kebutuhan akan media
penyimpanan dengan kapasitas besar. Namun demikian, sistem operasi telah
melakukan antisipasi untuk menangani munculnya kebutuhan ini dengan
menjalankan mekanisme pengelolaan penyimpanan kapasitas besar (mass-
storage management). Pengelolaan penyimpanan tipe ini biasanya melalui
cakram (disk), dimana data yang disimpan melebihi kapasitas memori utama
atau digunakan untuk keperluan jangka panjang.
Pengelolaan penyimpanan menjadi hal yang cukup penting, karena kinerja
keseluruhan operasi sistem komputer tergantung dari kecepatan sub-sistem
cakram (baca:media penyimpanan) berikut algoritma yang digunakan dalam
pengelolaannya. Beberapa hal yang menjadi tugas sistem operasi dalam
pengelolaan penyimpanan adalah pengelolaan ruang kosong/bebas (free-space
management), alokasi penyimpanan (storage allocation), dan penjadwalan
cakram (disk scheduling).
Media penyimpanan tingkat tiga (tertiary storage) tidak memerlukan
kecepatan yang tinggi, seperti: penyimpanan optik (optical storage) dan pita
magnet (magnetic tape), karena tujuannya untuk menyimpan data dalam jangka
waktu yang lama dengan akses yang sedikit, misal: data backup. Dua tipe dari
media penyimpanan tingkat tiga adalah write-once read-many-times (WORM)
dan read-write (RW). Untuk media tipe WORM hanya bisa ditulis satu kali dan
selanjutnya hanya bisa dibaca, sedangkan tipe RW dapat ditulis dan dibaca
berkali-kali.
Sub-sistem lainnya yang berada dalam ruang lingkup media penyimpanan adalah
sub-sistem masukan/keluaran. Sub-sistem ini memiliki tugas berikut:
1.
Buffering, penyimpanan data sementara pada saat data sedang ditransfer.
2.
Caching, penyimpanan sebagian dari data pada media yang lebih cepat
aksesnya untuk meningkatkan kinerja.
3.
Spooling, menumpang-tindihkan keluaran dari suatu pekerjaan dengan
masukan dari pekerjaan lain.
13. Proteksi dan Keamanan
Sistem operasi melakukan proteksi dengan cara memberlakukan
mekanisme untuk mengendalikan hak akses dari proses atau pemakai terhadap
sumberdaya komputer. Hal ini ditempuh dengan memberikan identitas pemakai
(user id) ke setiap pemakai dan identitas proses (process identity) ke setiap
proses, dan menerapkan kebijakan hak akses (access right policy) untuk
menentukan siapa/apa dapat mengakses apa. Kebijakan hak akses dapat
dilakukan dengan membuat dan mematuhi matriks hak akses.
Aspek keamanan yang diterapkan oleh sistem operasi ditujukan sebagai
pertahanan dari serangan baik internal maupun eksternal terhadap sistem
komputer. Setiap serangan yang datang memiliki potensi untuk merusak atau
menghancurkan sistem komputer yang berakibat pada turunnya kinerja ataupun
tidak berfungsinya sistem.