1.1. 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.
1.1.1. 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 sumber-daya.
Sistem operasi juga sering disebut resource allocator. Satu lagi fungsi penting
sistem operasi ialah sebagai program pengendali yang bertujuan untuk
menghindari kekeliruan (error) dan penggunaan komputer yang tidak perlu.
1.1.2. Tujuan Mempelajari Sistem Operasi
Tujuan
mempelajari sistem operasi agar dapat merancang sendiri serta dapat
memodifikasi sistem yang telah ada sesuai dengan kebutuhan kita, agar dapat
memilih alternatif sistem operasi, memaksimalkan penggunaan sistem operasi dan
agar konsep dan teknik sistem operasi dapat diterapkan pada aplikasi-aplikasi
lain.
1.1.3. Sasaran Sistem Operasi
Sistem
operasi mempunyai tiga sasaran utama yaitu kenyamanan --membuat penggunaan
komputer
menjadi
lebih nyaman, efisien --penggunaan sumber-daya sistem komputer secara efisien,
serta mampu berevolusi --sistem operasi harus dibangun sehingga memungkinkan
dan memudahkan pengembangan, pengujian serta pengajuan sistem-sistem yang baru.
1.1.4. 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 sekali gus) 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.
1.1.5. 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
di-inisialisasi, 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 konflik-konflik 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; dan Akunting yang artinya Sistem Operasi yang bagus
mengumpulkan data statistik penggunaan beragam sumber-daya dan memonitor
parameter kinerja.
1.2. Struktur Komputer
Struktur
sebuah sistem komputer dapat dibagi menjadi:
• Sistem
Operasi Komputer.
• Struktur
I/O.
• Struktur
Penyimpanan.
• Storage
Hierarchy.
• Proteksi
Perangkat Keras.
1.2.1. Sistem Operasi Komputer
Dewasa ini
sistem komputer multiguna terdiri dari CPU (Central Processing Unit); serta
sejumlah device controller yang dihubungkan melalui bus yang menyediakan akses
ke memori. Setiap device controller bertugas mengatur perangkat yang tertentu
(contohnya disk drive, audio device, dan video display). CPU dan device
controller dapat dijalankan secara bersamaan, namun demikian diperlukan
mekanisme sinkronisasi untuk mengatur akses ke memori.
Pada saat
pertama kali dijalankan atau pada saat boot, terdapat sebuah program awal yang
mesti
dijalankan.
Program awal ini disebut program bootstrap. Program ini berisi semua aspek dari
sistem
komputer,
mulai dari register CPU, device controller, sampai isi memori.
Interupsi
merupakan bagian penting dari sistem arsitektur komputer. Setiap sistem
komputer memiliki mekanisme yang berbeda. Interupsi bisa terjadi apabila
perangkat keras (hardware) atau perangkat lunak (software) minta
"dilayani" oleh prosesor. Apabila terjadi interupsi maka prosesor
menghentikan proses yang sedang dikerjakannya, kemudian beralih mengerjakan
service routine untuk melayani interupsi tersebut. Setelah selesai mengerjakan
service routine maka prosesor kembali melanjutkan proses yang tertunda.