Struktur Sistem Operasi

 1. STRUKTUR SISTEM OPERASI

Secara umum, Sistem Operasi adalah software pada lapisan pertama yang ditempatkan pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan “kernel” suatu Sistem Operasi. Kalau sistem komputer terbagi dalam lapisan-lapisan, maka Sistem Operasi adalah  penghubung antara lapisan hardware dan lapisan software. Lebih jauh daripada itu, Sistem Operasi melakukan semua tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda dapat berjalan secara bersamaan dengan lancar. Sistem Operasi menjamin aplikasi software lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan lain dan memiliki akses kepada sistem file. Apabila beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur skedule yang tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu.

Berikut ini adalah Struktur Sistem Operasi;

• Struktur Sederhana ( system Monoiltik )
• Sistem Berlapis  ( layered system )
• Kernel Mikro
• Modular ( Modules )
• Mesin Maya (  Virtual Machine )
• Client-Server Model
• Sistem Berorientasi Objek

A. Struktur Sederhana
Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan. Banyak sistem operasi komersial yang tidak terstruktur dengan baik. Kemudian sistem operasi dimulai dari yang terkecil, sederhana dan terbatas lalu berkembang dengan ruang lingkup originalnya. Contoh dari sistem operasi ini adalah MS-DOS dan UNIX. MS-DOS merupakan sistem operasi yang menyediakan fungsional dalam ruang yang sedikit sehingga tidak dibagi menjadi beberapa modul, sedangkan UNIX menggunakan struktur monolitik dimana prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan dan kernel berisi semua layanan yang disediakan sistem operasi untuk pengguna. Inisialisasi-nya terbatas pada fungsional perangkat keras yang terbagi menjadi dua bagian yaitu kernel dan sistem program. Kernel terbagi menjadi serangkaian interface dan device driver dan menyediakan sistem file, penjadwalan CPU, manajemen memori, dan fungsi-fungsi sistem operasi lainnya melalui system calls.

B. Sistem Berlapis (layered system)
Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan bawa memberi layanan lapisan lebih atas. Lapisan yang paling bawah adalah perangkat keras, dan yang paling tinggi adalah user-interface. Sebuah lapisan adalah implementasi dari obyek abstrak yang merupakan enkapsulasi dari data dan operasi yang bisa memanipulasi data tersebut. Struktur berlapis dimaksudkan untuk mengurangi kompleksitas rancangan dan implementasi sistem operasi. Tiap lapisan mempunyai fungsional dan antarmuka masukan-keluaran antara dua lapisan bersebelahan yang terdefinisi bagus.

C. Kernel Mikro
Metode struktur ini adalah menghilangkan komponen-komponen yang tidak diperlukan dari kernel dan mengimplementasikannya sebagai sistem dan program-program level user. Hal ini akan menghasilkan kernel yang kecil. Fungsi utama dari jenis ini adalah menyediakan fasilitas komunikasi antara program client dan bermacam pelayanan yang berjalan pada ruang user

 D. Modular (Modules)
Kernel mempunyai kumpulan komponen-komponen inti dan secara dinamis terhubung pada penambahan layanan selama waktu boot atau waktu berjalan. Sehingga strateginya menggunakan pemanggilan modul secara dinamis (Loadable Kernel Modules). Umumnya sudah diimplementasikan oleh sistem operasi modern seperti Solaris, Linux dan MacOSX.
Sistem Operasi Apple Macintosh Mac OS X menggunakan struktur hybrid. Strukturnya menggunakan teknik berlapis dan satu lapisan diantaranya menggunakan Mach microkernel.

E. Mesin Maya ( Virtual Machine )
Mesin maya mempunyai sistem timesharing yang berfungsi untuk ,menyediakan kemampuan untuk multiprogramming dan perluasan mesin dengan antarmuka yang lebih mudah.
Struktur Mesin maya ( CP/CMS, VM/370 ) terdiri atas komponen dasar utama :

• Control Program, yaitu virtual machine monitor yang mengatur fungsi ari prosessor, memori dan piranti I/O. Komponen ini berhubungan langsung dengan perangkat keras.
• Conventional Monitor System, yaitu sistem operasi sederhanayang mengatur fungsi dari proses, pengelolaan informasi dan pengelolaan piranti.

F. Client-Server Model
Mengimplementasikan sebagian besar fungsi sistem operasi pada mode pengguna (user mode). Sistem operasi merupakan kumpulan proses dengan proses-proses dikategorikan sebagai server dan client, yaitu :

• Server, adalah proses yang menyediakan layanan.
• 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 dengan percakapan client. Kode dapat diangkat ke level tinggi, sehingga kernel dibuat sekecil mungkin dan semua tugas diangkat ke bagian proses pemaka. Kernel hanya mengatur komunikasi antara client dan server. Kernel yang ini popular dengan sebutan mikrokernel.

G. Sistem Berorientasi Objek
Sisten operasi merealisasikan layanan sebagai kumpulan proses disebut sistem operasi bermodel proses. Pendekatan lain implementasi layanan adalah sebagai objek-objek. Sistem operasu yang distrukturkan menggunakan objek disebut sistem operasi berorientasi objek. Pendekatan ini dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan teknologi berorientasi objek. Pada sistem yang berorientasi objek, layanan diimplementasikan sebagai kumpulan objek. Objek mengkapsulkan struktur data dan sekumpulan operasi pada struktur data itu. Tiap objek diberi tipe yang menandadi properti objek seperti proses, direktori, berkas, dan sebagainya. Dengan memanggil operasi yang didefinisikan di objek, data yang dikapsulkan dapat diakses dan dimodifikasi. Model ini sungguh terstruktur dan memisahkan antara layanan yang disediakan dan implementasinya. Sistem operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek tetapi belum keseluruhan.

2 Komponen Sistem Operasi
Sebuah sistem operasi dapat dibagi menjadi beberapa komponen. Secara umum, para pakar sepakat bahwa terdapat sekurangnya empat komponen manajeman utama yaitu:

• Manajemen Proses
• Manajemen Memori
• Manajamen Sistem Berkas
• Manajemen Masukan/Keluaran

A. Manajemen Proses
Manajemen proses adalah rangkaian aktivitas perencanaan dan pengawasankinerja suatu proses, terutama proses bisnis. Manajemen proses mengaplikasikan pengetahuan, ketrampilan, peralatan, teknik, serta sistem untuk mendefinisikan, memvisualisasikan, mengukur, mengontrol, melaporkan, dan memperbaiki proses dengan tujuan untuk meningkatkan keuntungan atau laba. ISO 9001mempromosikan pendekatan proses untuk mengelola suatu organisasi.
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi.
Proses membutuhkan beberapa sumber daya berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O untuk menyelesaikan tugasnya.
Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti:

• Membuat dan menghapus proses pengguna dan sistem proses.
• Menunda atau melanjutkan proses.
• Menyediakan mekanisme untuk sinkronisasi proses.
• Menyediakan mekanisme untuk komunikasi proses.
• Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock

B. Manajemen Memori Utama
Sistem operasi memiliki tugas untuk mengatur bagian memori yang sedang digunakan dan mengalokasikan jumlah dan alamat memori yang diperlukan, baik untuk program yang akan berjalan maupun untuk sistem operasi itu sendiri. Tujuan dari manajemen memori utama adalah agar utilitas CPU meningkat dan untuk meningkatkan efisiensi pemakaian memori.
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 instruksi/data yang akses datanya digunakan oleh CPU dan perangkat M/K. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang yang bersifat volatile (sementara), yaitu data akan hilang kalau komputer dimatikan.

Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen memori seperti:
Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.
Memilih program yang akan di-load ke memori.

C. Manajemen Sistem Berkas
File atau berkas adalah representasi program dan data yang berupa kumpulan informasi yang saling berhubungan dan disimpan di perangkat penyimpanan. Sistem berkas ini sangatlah penting, karena informasi atau data yang disimpan dalam berkas adalah sesuatu yang sangat berharga bagi pengguna. Sistem operasi harus dapat melakukan operasi-operasi pada berkas, seperti membuka, membaca, menulis, dan menyimpan berkas tersebut pada sarana penyimpanan sekunder. Oleh karena itu, sistem operasi harus dapat melakukan operasi berkas dengan baik.

Sistem operasi bertanggung-jawab dalam aktivitas yang berhubungan dengan manajemen berkas:

• Pembuatan dan penghapusan berkas.
• Pembuatan dan penghapusan direktori.
• Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
• Memetakan berkas ke secondary-storage.
• Mem-back-up berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).

D. Manajemen Sistem Masukan/Keluaran
Sistem ini sering disebut dengan device manager. Menyediakan device driver yang umum sehingga operasi Masukan/Keluaran dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada perangkat keras, CD-ROM dan floppy disk.

Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti:
Penyangga : menampung sementara data dari/ke perangkat Masukan/Keluaran.
Spooling : melakukan penjadwalan pemakaian Masukan/Keluaran sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
Menyediakan driver : untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras Masukan/Keluaran tertentu.


3. Layanan Sistem Operasi
Berikut ini adalah kategori-kategori layanan yang diberikan oleh sistem operasi :

• Antarmuka. Sistem operasi menyediakan berbagai fasilitas yang membantu programmer dalam membuat program seperti editor. Walaupun bukan bagian dari sistem operasi, tapi layanan ini diakses melalui sistem operasi.
• •Eksekusi Program. Sistem harus bisa me- load program ke memori, dan menjalankan program tersebut. Program harus bisa menghentikan pengeksekusian baik secara normal maupun tidak (ada error).
• Operasi Masukan/Keluaran. Program yang sedang dijalankan kadang kala membutuhkan Masukan/Keluaran. Untuk efisiensi dan keamanan, pengguna biasanya tidak bisa mengatur piranti masukan/keluaran secara langsung, untuk itulah sistem operasi harus menyediakan mekanisme dalam melakukan operasi masukan/keluaran.
• Manipulasi Sistem Berkas. Program harus membaca dan menulis berkas, dan kadang kala juga harus membuat dan menghapus berkas.
• Komunikasi. Kadang kala sebuah proses memerlukan informasi dari proses lain. Ada dua cara umum dimana komunikasi dapat dilakukan. Komunikasi dapat terjadi antara proses dalam satu komputer, atau antara proses yang berada dalam komputer yang berbeda tetapi dihubungkan oleh jaringan komputer. Komunikasi dapat dilakukan dengan share-memory atau message-passing, dimana sejumlah informasi dipindahkan antara proses oleh sistem operasi.
• Deteksi Error. Sistem operasi harus selalu waspada terhadap kemungkinan error. Error dapat terjadi di CPU dan memori perangkat keras, masukan/keluaran, dan di dalam program yang dijalankan pengguna. Untuk setiap jenis error sistem operasi harus bisa mengambil langkah yang tepat untuk mempertahanan jalannya proses komputasi, misalnya dengan menghentikan jalannya program, mencoba kembali melakukan operasi yang dijalankan, atau melaporkan kesalahan yang terjadi agar pengguna dapat mengambil langkah selanjutnya.

Disamping pelayanan di atas, terdapat juga layanan-layanan lain yang bertujuan untuk mempertahankan efisiensi sistem itu sendiri. Layanan tambahan itu yaitu:

• Alokasi Sumber Daya. Ketika beberapa pengguna menggunakan sistem atau beberapa program dijalankan secara bersamaan, sumber daya harus dialokasikan bagi masing-masing pengguna dan program tersebut.
• Accounting. Kita menginginkan agar jumlah pengguna yang menggunakan sumber daya, dan jenis sumber daya yang digunakan selalu terjaga. Untuk itu maka diperlukan suatu perhitungan dan statistik. Perhitungan ini diperlukan bagi seseorang yang ingin merubah konfigurasi sistem untuk meningkatkan pelayanan.
• Proteksi. Layanan proteksi memastikan bahwa segala akses ke sumber daya terkontrol; dan tentu saja keamanan terhadap gangguan dari luar sistem tersebut. Keamanan bisa saja dilakukan dengan terlebih dahulu mengindentifikasi pengguna. Ini bisa dilakukan dengan meminta password bila ingin menggunakan sumber daya.

4. System Call

Layanan langsung sistem operasi ke pemrogram adalah system call atau OS API ( Operating Sistem Application Programing Interface ). System Call adalah tata cara pemanggilan di program aplikasi untuk memperolah layanan system operasi. System Call berupa rutin untuk keperluan tertentu yang spesifik. Kumpulan System Call dapat dipandang sebagai satu mesin abstrak. Pemrogram tidak dirumitkan dengan rincian operasi perangkat,cukup memahami dan memanggil system call berkaitan dengan fungsi perangkat yang di inginkan.

System Call menyediakan antar muka antara proses dan system operasi. Panggilan umumnya dibuat secara langsung dari program bahasa level tinggi,dalam hal ini panggilan ini berupa seperti pemanggilan fungsi. Perintah kesystem yang berupa command – language ( perintah diketikan pemakai di shell,misalnya type,dir,copy,del,date, dan sebagainya) dikonversi dan dieksekusi sebagai rangkaian system call.

Tiga metode umum yang digunakan dalam memberikan parameter kepada sistem operasi :

1. .Melalui register
2. Menyimpan parameter dalam blok atau tabel pada memori dan alamat blok tersebut diberikan sebagai parameter dalam register
3. Menyimpan parameter (push) ke dalam stack (oleh program), dan melakukan pop off pada stack (oleh sistim operasi)

Jenis – jenis system call :

• Pengendalian Proses
• Manajemen Berkas
• Manajemen Piranti
• Mempertahankan Informasi
• Komunikasi

5. Program Sistem Operasi
Sekumpulan program system telah disediakan pembuat sistem operasi untuk mempermudah tugas pemrorgram. Kumpulan program ini disebut utilitas. Utilitas – utilitas yang biasa digunakan adalah :

• Utilitas untuk membantu penciptaan program
• Utilitas untuk manajemen berkas
• Utilitas untuk mengendalikan perangkat masukan / keluaran
• Utilitas untuk tugas – tugas dasar lain nya

Utilitas bukan bagian system operasi tapi biasa disertakan dipaket system oprasi karna utilitas menggunakan fasilitas dan layanan system operasi.

Program utilitas adalah sejenis perangkat lunak sisitem yang memungkinkan pengguna melakukan pekerjaan-pekerjaan pemeliharaan, biasanya berkaitan dengan pengaturan computer, perangkat-perangkatnya, atau program-programnya.

~File Manager
Adalah utilitas yang melakukan fungsi-fungsi yang berkaitan dengan manajemen file.

~Image Viewer
Adalah utilitas yang memungkinkan pengguna menampilkan, menyalin, dan mencetak isi dar file gambar.

~Personal Firewall
Adalah utilitas yang mendeteksi dan melindungi PC dari upaya computer lain untuk masuk tanpa Seizin Pengguna  tersebut.

~Unistaller
Adalah utilitas untuk menghapus program dan berkas-berkas yang berhubungan pada file system.

~Disc Scanner
Adalah utilitas yang mendeteksi dan memperbaiki masalah-masalah fisik maupun logis pada hard disk serta mencari dan menghapus file-file yang tidak diperlukan.

~Disk Defragmenter
Adalah utilitas yang menata kembali file-file dan ruang yang tidak terpakai pada hard disk computer agar system operasi dapat mengakses data dan program dapat berjalan lebih cepat.

~Utilitas Diagnostik
Mengumpulkan informasi teknis mengenai peranti keras dan program-program peranti lunak system tertentu dari computer.

~Utilitas Backup
Pengguna dapat menyalin atau membuat backup dari file-file yang dipilih atau seluruh hard disk ke media penyimpanan lain.

~Srceen Sever
Adalah utilitas yang menyebabkan perangkat layar tampilan menampilkan gambar bergerak atau layar kosong jika tidak ada aktivitas pada keyboard atau mouse selama waktu yang telah ditentukan.

6. Desain dan implementasi  struktur operasi

a. desain  SYSTEM operasi
Desain sistem operasi alias operating system design merupakan proses pembuatan suatu sistem operasi untuk tujuan dan penggunaan tertentu. Sistem operasi mengontrol berbagai bagian atau komponen perangkat elektronik modern. Masing-masing sistem ini didesain secara khusus untuk mengontrol komputer atau perangkat tempatnya terinstal.sistem operasi paling banyak diketahui adalah sistem operasi komputer, namun banyak sistem lain yang juga menggunakan operating program. Terdapat beberapa jenis desain sistem operasi, masing-masing dengan fungsi dan karakteristik masing-masing.
Sistem operasi yang paling banyak dikenal terdapat pada komputer dan disebut dengan full-featured system.Sistem ini pada umumnya cukup besar dan mengoperasikan tujuan umum komputer. Sistem operasi ini memiliki banyak fungsi-fungsi berbeda yang dapat digunakan, dan memiliki beberapa cara interaksi dengan pengguna yang berbeda, di mana dapat disesuaikan dengan keinginan penggunanya.
Desain sistem operasi yang kedua adalah small operating system.Sistem ini terdapat pada perangkat interaktif seperti smartphone,media player dan jenis teknologi canggih lainnya. Sistem operasi ini mungkin dibuat berdasarkan sistem operasi ini mungkin di buat berdasarkanfull-featured system atau dapat memiliki keunikan tersendiri pada platform teknologi ini.

Sedangkan desain sistem operasi yang terakhir merupakan bentuk yang paling umum. Sistem operasi ini terdapat pada berbagai benda yang dapat dijumpai sehari-hari seperti pada perangkat elektronika, semisal DVD player atau mainan anak-anak. Desain sistem ini sangat sederhana dan hanya memiliki satu tujuan dan tidak dapat diubah-ubah. Walau sangat sederhana, desain sistem operasi ini beroperasi di jutaan produk berbeda dan sangat umum dijumpai di berbagai rumah modern.

Langkah-langkah dalam membuat desain  system

• Mengevaluasi berbagai alternative desain
• Membuat spesifikasi system
• Membuat Laporan Desain Konseptual System

Pertimbangan dan berbagai Alternatif  Desain Harus memiliki

• Analisis System
• Desain System Implementasi dan Perubahan desain secara fisik
• Operasi dan pemeliharaan dan spesifikasi desain Laporan

Standar yang digunakan untuk mengindentifikasi dan mengevaluasi alternative desain

• Desain harus memenuhi tujuan organisasi dan system
• Desain harus memenuhi ketuhan para pemakai
• Desain dr segi ekonomi harus bisa dikategorikan layak atau tidak
• Keuntungan dan kelemahan desain

Elemen-elemen untuk mengembangkan spesifikasi desain

• Input Device
• Penyimpanan Data
• Output Device
• Prosedur dan operasi pemrosesan

Tujuan Laporan Desain Sistem

• Memberi petunjuk pada aktivitas desain sistem
• Mengkomunikasikan kebutuhan pihak manajemen dan pemakai
• Membantu komite pelaksana menilai kelayakan system

Desain Fisik Sistem intinnya

• Membuat Desain Output
• Membuat File dan database
• Mendesain Input
• Menulis Program Komputer
• Mengembangkan Prosedur
• Membangun pengendalian sistem
• Kategori yang biasany menghasilkan output
• Laporan Terjadwal
• Laporan Analisis untuk tujuan khusus
• Laporan pengelcualian khusus
• Laporan permintaan

Langkah-langkah mengembangkan software

• Analisis sistem dari siklus hidup pengembangan sistem
• Desain sistem dapat diteruskan hingga ke awal desain fisik
• Dilakukan pada saat desain sistem
• Dilakukan pada saat implementasi
• Dilakukan selama desain sistem
• Dilakukan selama implementasi sistem
• Diselesaikan selama implementtasi sistem dan perubahan sistem
• Tahap operasi dan pemeliharaan

Tahap Operasi dan pemeliharaan

• Tetapkan kebutuhan pemakaian
• Mengembangkan rencana
• Menulis perintah program(kode)
• Menguji program
• Mendokumentasikan program
• Melatih para pemakai program
• Memasang sistem
• menggunakan dan mengubah system

B. IMPLEMENTASI SISTEM

Adalah proses memasang hardware dan sotware serta SIA jadi dan dapat berjalan.
Perencanaan Implementasi

• Pekerjaan implementasi
• Perkiraan tanggal penyelesaian
• Perkiraan biaya dan orang-orang yang bertanggung jawab untuk setiap pekerjaan
• Jenis Dokumentasi yang harus dibuat untuk sistemm baru
• Dokumentasi pengembangangan
• Dokumentasi operasi
• Dukementasi pemakai
• Bentuk Umum menguji sistem
• Peninjauan langsung:Tinajauan bertahap atas logika,prosedur atau program
• Pemroses transaksi uji:menetapkan apakah program beroperasi seperti yang diharapkan.
• Uji penerimaan:menggunakan beberapa salinan dari transaksi dan catatan file yang sesungguhnya,bukan menggunakan salinan buatan.

Konversi system Adalah proses perubahan dari sistem informasi akuntasi yang lama ke yang baru.
Pendekatan konversi

1. 1.Konversi langsung:menghentikan SIA yang lama ketika SIA yang baru diperkenalkan
2. 2.Konversi paralel:menjalankan SIA yang lama dan baru secara simultan selama periode tertentu
3. 3.Konversi bertahap(phase-in):Seara bertahap mengganti elemen SIA yang lama dengan yang baru
4. 4.Perubahan perintis(Pilot):menginplementasikan suaatu sistem hanya pada suatu bagian dari organisasi.
5. 7. kebangkitan system operasi

Sistem komputer terdiri dari software, hardware, dan brainware yaitu elemen-elemen yang saling berhubungan membentuk satu kesatuan untuk melaksanakan suatu tujuan. Tujuan tersebut dapat berupa pengolahan data, pemberian informasi, serta menyimpan hasil pengolahan data. Sistem operasi merupakan bagian dari software. Tanpa sistem operasi, aplikasi-aplikasi software tidak dapat digunakan.
Pengertian Sistem Operasi

Menurut American National Standart Institute (ANSI), sistem operasi adalah software yang mengontrol pelaksanaan program-program komputer, yaitu dengan mengatur waktu proses, pengecekan kesalahan, mengontrol input dan output, melakukan perhitungan, kompilasi, penyimpanan, pengolahan data, serta pelbagai bentuk layanan yang terkait.

Sistem operasi (operating sistem) merupakan bagian dari software yang berfungsi sebagai penghubung atau mediator antara pengguna komputer (brainware) dan perangkat keras (hardware). Secara umum, sistem operasi adalah software pada lapisan pertama yang ditaruh pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah sistem operasi berjalan. Sistem operasi tersebut akan melakukan layanan inti umum (seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, antar-muka user, dll) untuk software-software itu.Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh sistem operasi.
 

Tujuan Sistem Operasi

1. 1. Kemudahan >> Sistem operasi membuat komputer menjadi lebih mudah dipakai
2. 2. Efisiensi >> Sistem operasi memungkinkan komputer digunakan secara efisien
3. 3. Kemampuan berkembang >> Sistem operasi diharapkan dapat berkembang sesuai dengan kebutuhan teknologi tanpa mengganggu layanannya yang telah ada.

Macam-Macam Sistem Operasi

1. Sistem Operasi Berbasis Windows                                                                                             QDOS merupakan asal-usul Windows. Ditulis oleh Tim Paterson dari Seattle Computer tahun 1980. Kemudian Bill Gates dari microsoft membeli lisensi QDOS untuk dikembangkan yang pada tahun 1981 diberi nama MS-DOS. MS-DOS inilah yang akan terus berkembang menjadi Windows Vista. Sedangkan untuk QDOS yang dijual ke perusahaan komputer IBM diberi nama PC-DOS.
2. Sistem Operasi Berbasis Linux                                                                                                   Linux adalah nama yang diberikan pada sistem operasi bertipe Unix. Jika asal-usul MS-DOS/Windows berasal dari pengembang QDOS yang dilakukan oleh Bill Gates, maka Unix adalah sistem operasi yang mengawali lahirnya Linux di dunia ini. Linux dibuat tahun 1991 oleh Linus Torvalds.
3. Sistem Operasi Berbasis Machintosh                                                                                     Machintosh Operating System (MAC-OS) adalah sistem komputer yang dibuat oleh perusahaan komputer Apple.

Perkembangan Sistem Operasi

• - Tahun 1954 >> Sistem Operasi pertama kali dikembangkan tahun 1954 di general motor research laboratory untuk komputer IBM 701.
• Tahun 1955 >> Programmer di general motor research bekerja sama dngan north american aviation menulis sistem operasi untuk komputer IBM 704.
• Tahun 1960 >> Mulai dikembangkan sistem operasi untuk komputer mini. Sebelum tahun ini sistem operasi hanya untuk komputer mainframe.
• Tahun 1969 >> Ken Thompson dari Bell Laboratories menuli Sistem Operasi yang disebut dengan UNIX. Pada tahun 1973, UNIX dikembangkan ulang dengan bahasa C, sehingga merupakan Sistem Operasi pertama yang ditulis dengan high level language.
• Tahun 1970 >> Garry Kildall menulis Sistem Operasi bernama CP/M (Control Program/Monitor) yag diperuntukkan untuk micro computer. Jenis Sistem Operasi ini menjadi primadona di kalangan komputer berkapasitas 8 bit.
• Tahun 1980 >> Tim Paterson dari Seattle Computer menulis QDOS yang dibuat dari OS terkenal pada masa itu, CP/M. QDOS (Quick and Dirty Operating System) dipasarkan oleh Seatle Computer dengan nama 86-DOS karena dirancang untuk prosesor Intel 8086. Lalu Bill Gates dari Microsoft membeli lisensi QDOS dan menjualnya ke berbagai perusahaan komputer. MS-DOS mengalahkan kepopuleran CP/M seiring dengan perkembangan komputer yang telah berada pada kapasitas 16 bit. Semenjak perusahaan komputer IBM memilih MS-DOS untuk diterapkan pada IBM PC dan diberi nama PC-DOS. Sejak itu lebih dari 50 pabrik komputer menggunakan MS-DOS untuk diterapkan pada komputernya.

Kelebihan :

1. Pengoperasiannya mudah;
2. Space (ruang yang bebas dalam hardisk) yang dibutuhkan DOS tidak terlalu besar;
3. Tidak memerlukan memori yang besar;
4.  Kompatibel pada hamper semua jenis software dan hardware.

Kelemahan :

1. Mode operasinya dalam teks;
2. Tidak kompatibel pada beberapa program yang beroperasi dalam mode grafis.

• Tahun 1984 >>Apple meluncurkan Macintosh dengan OS yang diturunkan dari BSD UNIX. System 1.0 merupakan sistem operasi pertama yang telah berbasis grafis dan menggunakan mouse.
• Tahun 1985 >> Munculnya Windows yang pertama. Namun Windows bertipe1.0 ini belum sepenuhnya sebagai platform tapi masih bekerja dibawah DOS. Sayangnya sistem operasi ini sangat buruk performanya dan tidak mampu menyamai kesuksesan Apple. Pada tahun yang sama, Novell meluncurkan sistem operasi berbasis jaringan Netware 86 yang dibuat untuk prosesor Intel 8086.

Kelebihan Novell:

1. Sebagai software jaringan;
2. Kecepatan komunikasi antar PC dalam sebuah LAN (Local Area Network);
3. Manajemen jaringannya mudah;
4. Perangkat besar (space disk, memori) hanya pada computer yang digunakan sebagai server.

Kelemahan :
Berbasis DOS sehingga mode operasinya tidak grafis.

• Tahun 1987 >> IBM Operating System/2 dibuat untuk mengatasi kekurangan IBM PC-DOS.

Kelebihan

1. Dapat mendukung aplikasi yang menggunakan memori hingga 16 MB
2. Membuat manajemen basis data menjadi lebih mudah
3. Dapat digunakan untuk network beberapa host komputer
4. Multitasking

• Tahun 1988 >> Diciptakan Windows/386 yang dapat membuat pengguna berpindah sistem operasi dari DOS ke Windows karena didukung oleh Processor Intel 80386. Walau demikian sistem operasi ini belum memiliki peminat karena user masih lebih suka menggunakan DOS.
• Tahun 1990 >> Dua perusahaan raksasa berpisah, IBM berjalan dengan OS/2 dan Microsoft berkonsentrasi pada Windows. Pada tahun ini, terjadi kebangkitan Windows bernama Windows 3.0 yang menggunakan konsep GUI (berbasis grafis). Kemajuan ini dianggap terlambat 6 tahun dibanding machintosh yang telah menerapkannya pada tahun 1984. Namun demikian, kemajuan mendapat sambutan cukup baik. Microsoft membundel Word, Excel, dan PowerPoint untuk menyingkirkan saingannya seperti Lotus 1¬2¬3, Wordstar, Word Perfect dan Quattro.
• Tahun 1991 >> Mahasiswa Helsinki bernama Linus Torvalds mengembangkan OS berbasis Unix dari sistem operasi Minix yang diberi nama Linux.

Kelebihan :

1. Merupakan sistem operasi jaringan;
2. Bekerja pada dua mode, yaitu grafis dan teks;
3. Pengoperasian tidak memerlukan lisensi.

Kelemahan :
Perintah-perintah pengoperasian relatif panjang.

• Tahun 1993 >> NCSA memperkenalkan rilis pertama Mosaic, browser web untuk Internet .Pada tahun yang sama, Microsoft meluncurkan Windows NT, sistem operasi pertama berbasis grafis.

Kelebihan

1. Software system operasi jaringan;
2. Mode operasinya grafis;
3. Mudah dalam komunikasi antar PC dalam sebuah LAN;
4. Manajemen jaringannya mudah.

Kelemahan :

1. Lisensi untuk pengoperasiannya mahal;
2. Diperlukan hardware berprocessor tinggi (pentium), memori yang besar yang berakibat pada mahalnya hardware;
3. Implementasi jaringan memerlukan biaya yang mahal.

pa menggunakan platform DOS (telah berdiri sendiri) yang direncanakan untuk server jaringan.

• 1995 >> Pada tahun inI, Windows tidak lagi menggunakan platform DOS (telah berdiri sendiri). Di dalamnya berisi Microsoft Office 1995. Produk inilah yang membuat nama Microsoft Windows besar. Kelebihan Windows ini jika dibandingkan DOS adalah dia lebih cepat dalam pengoperasian. Jika sebuah alat ditambahkan dalam sistem ini, maka alat tsb tidak perlu diinstall, cukup dipasang dan tinggal dimainkan saja.
• Tahun 1997 >> Untuk pertama kalinya Apple memperkenalkan penggunaan nama Mac OS pada Mac OS 7.6.
• Tahun 1998 >> Dibuat Windows 98 debagai penyempurna dari Windows 95. Web browser Internet Explorer menjadi bagian penting dari Windows 98

Kelebihan :

1. Mudah dalam pengoperasian karena menggunakan sistem GUI;
2. Mode operasinya grafis sehingga tampilannya lebih menarik;
3. Multitasking (dapat menjalankan beberapa program secara serentak);
4. Dapat mentransfer informasi antara sindows 1 ke windows lainnya.

Kekurangan :

1. Memori yang dibutuhkan besar
2. Secara legalitas pemakai harus mempunyai izin dari “vendor” (perusahaan yang memperdagangkannya);
3. Dibutuhkan kelas processor minimal AT 486;
4. Space hardisk yang dibutuhkan besar (minimal > 1 GB).

• Tahun 2001 >> Windows XP : Microsoft memperkenalkan Windows XP.
• Tahun 2003 >> Windows 2003 : Microsoft meluncurkan Windows Server 2003.
• Tahun 2007 >> Setelah tertunda untuk beberapa lama, Microsoft akhirnya meluncurkan Windows Vista. Windows Vista memperkenalkan fitur 3D Desktop dengan Aero Glass, SideBar, dan Flip 3D. Sayangnya semua keindahan ini harus dibayar mahal dengan kebutuhan spesifikasi komputer yang sangat tinggi.

•  Tahun 2008 >> Tidak seperti halnya Vista yang membutuhkan spesifikasi tinggi, 3D Desktop di Linux muncul dengan spesifikasi komputer yang sangat ringan. Era hadirnya teknologi 3D Desktop di Indonesia ditandai dengan hadirnya sistem operasi 3D OS yang dikembangkan oleh PC LINUX. Ada beberapa versi yang disediakan, yaitu versi 3D OS untuk pengguna umum serta versi distro warnet Linux dan game center Linux.

8. Studi Kasus

a. STRUKTUR SYSTEM OPERASI

1.struktur sederhana

Kelebihan Struktur Sederhana:

• Layanan dapat dilakukan sangat cepat karena terdapat di satu ruang alamat.

Kekurangan Struktur Sederhana:

• Pengujian dan penghilangan kesalahan sulit karena tidak dapat dipisahkan dan dilokalisasi.

• Sulit dalam menyediakan fasilitas pengamanan.

• Merupakan pemborosan bila setiap komputer harus menjalankan kernel monolitik sangat besar sementara sebenarnya tidak memerlukan seluruh layanan yang disediakan kernel.

• Tidak fleksibel.

• Kesalahan pemograman satu bagian dari kernel menyebabkan matinya seluruh sistem.

Evolusi :
Kebanyakan UNIX sampai saat ini berstruktur monolitik. Meskipun monolitik, yaitu seluruh komponen/subsistem sistem operasi terdapat di satu ruang alamat tetapi secara rancangan adalah berlapis. Rancangan adalah berlapis yaitu secara logik satu komponen/subsistem merupakan lapisan lebih bawah dibanding lainnya dan menyediakan layanan-layanan untuk lapisan-lapisan lebih atas. Komponen-komponen tersebut kemudia dikompilasi dan dikaitkan (di-link) menjadi satu ruang alamat. Untuk mempermudah dalam pengembangan terutama pengujian dan fleksibilitas, kebanyakan UNIX saat ini menggunakan konsep kernel loadable modules,yaitu:

• Bagian-bagian kernel terpenting berada di memori utama secara tetap.

• Bagian-bagian esensi lain berupa modul yang dapat ditambahkan ke kernel saat diperlukan dan dicabut begitu tidak digunakan lagi di waktu jalan (run time).

Contoh : UNIX berstruktur monolitik, MS-DOS

2.sistem Berlapis (layered system)

Kelebihan Sistem Berlapis (layered system):

• Memiliki rancangan modular, yaitu sistem dibagi menjadi beberapa modul & tiap modul dirancang secara independen.

• Pendekatan berlapis menyederhanakan rancangan, spesifikasi dan implementasi sistem operasi.

Kekurangan Sistem Berlapis (layered system):

• Fungsi-fungsi sistem operasi diberikan ke tiap lapisan secara hati-hati.

Contoh: Sistem operasi yang menggunakan pendekatan berlapis adalah THE yang dibuat oleh Djikstra dan mahasiswa-mahasiswanya, serta sistem operasi MULTICS.

3. Kernel Mikro

Kelebihan Kernel Mikro:

• kemudahan dalam memperluas sistem operasi

• mudah untuk diubah ke bentuk arsitektur baru

• kode yang kecil dan lebih aman

Kekurangan Kernel Mikro:

• kinerja akan berkurang selagi bertambahnya fungsi-fungsi yang digunakan.

Contoh: sistem operasi yang menggunakan metode ini adalah TRU64 UNIX, MacOSX dan QNX.

4. Mesin Maya( Virtual Mesin )

Kelebihan Mesin Maya ( Virtual Machine ):

• Konsep mesin virtual menyediakan proteksi yang lengkap untuk sumber daya system sehingga masing-masing mesin virtual dipisahkan mesin virtual yang lain. Isolasi ini tidak memperbolehkan pembagian sumber daya secara langsung.

• Sistem mesin virtual adalah mesin yang sempurna untuk riset dan pengembangan system operasi. Pengembangan system dikerjakan pada mesin virtual, termasuk di dalamnya mesin fisik dan tidak mengganggu operasi system yang normal.

Kekurangan Mesin Maya ( Virtual Machine ):

• Konsep mesin virtual sangat sulit untuk mengimplementasikan kebutuhan dan duplikasi yang tepat pada mesin yang sebenarnya.

Contoh:

• Sistem operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi untuk MS-DOS, OS/2 mode teks dan aplikasi WIN16.

• IBM mengembangkan WABI untuk meng-emulasikan Win32 API sehingga sistem operasi yang menjalankan WABI dapat menjalankan aplikasi-aplikasi untuk MS-Windows.

• Para pengembang Linux membuat DOSEMU untuk menjalankan aplikas-aplikasi DOS pada sistem operasi Linux, WINE untuk menjalankan aplikasi-aplikasi MS-Windows.

• VMWare merupakan aplikasi komersial yang meng-abstraksikan perangkat keras intel 80×86 menjadi virtual mesin dan dapat menjalan beberapa sistem operasi lain (guest operating system) di dalam sistem operasi MS-Windos atau Linux (host operating system). VirtualBox merupakan salah satu aplikasi sejenis yang opensource.

5. Client-Server Model

Kelebihan Client-Server Model:

• Pengembangan dapat dilakukan secara modular.

Kesalahan (bugs) di satu subsistem (diimplementasikan sebagai satu proses) tidak merusak subsistem-subsistem lain, sehingga tidak mengakibatkan satu sistem mati secara keseluruhan.

• Mudah diadaptasi untuk sistem tersebar.

Kekurangan Client-Server Model:

• Layanan dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan.

•   Pertukaran pesan dapat menjadi bottleneck.

• Tidak semua tugas dapat dijalankan di tingkat pemakai (sebagai proses pemakai).

6. Sistem Berorientasi Objek

Kelebihan Sistem Berorientasi Objek:

• Terstruktur dan memisahkan antara layanan yang disediakan dan implementasinya.

Kekurangan Sistem Berorientasi Objek:

•   Sistem operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi berorientasi objek tetapi belum keseluruhan.

Contoh sistem operasi yang berorientasi objek, antara lain : eden, choices, x-kernel, medusa, clouds, amoeba, muse, dan sebagainya.

B. Program / utilitas system operasi
ULASAN TENTANG SOFTWARE UTILITAS TERTENTU

Disk Scanner
Adalah utilitas yang diinstal pada sistem komputer untuk membaca untuk kesalahan dalam rangka untuk mengoptimalkan kinerja sistem.  Ini berarti mengoreksi kesalahan yang mencegah program Anda berjalan dengan baik. Disk scanner membersihkan file sampah yang paling seperti file Internet sementara dan file Anda memilih untuk menghapus dari komputer Anda.  Pada dasarnya, disk scanner meningkatkan memori sistem anda, dalam rangka untuk mencegah dari overloading sementara operasi.

Berikut adalah salah satu contoh software utilitas yang berfungsi untuk mengoptimasi PC:
IObit Advanced System Care Free Versi 4 (Optimasi PC)

    Advanced System Care atau sering disebut ASC, merupakan salah satu software yang lumayan populer dalam hal optimasi Personal Computer (PC). IObit meluncurkan versi terbarunya yaitu Advanced System Care Versi 4. Versi 4 ini tentunya hadir dengan peningkatan performa baru, tampilan yang baru, serta proses pembersihan, perbaikan dan optimasi komputer menjadi lebih mendalam untuk memastikan windows bebas dari error, spyware, virus dan berjalan dengan kecepatan yang optimal. Dengan satu klik saja kita bisa melakukan proses pembersihan, perbaikan, proteksi dan optimasi windows. Software ini relatif mudah digunakan, apalagi dengan fitur one-click nya. Kita tidak perlu lagi menggunakan software registry cleaner dan optimasi pihak ketiga, karena ASC sudah menyertakannya. Optimasi tidak hanya untuk sistem windows, tetapi juga untuk akes internet. Advanced SystemCare Free 4 dapat digunakan untuk Windows 7, VIsta, XP dan 2000. Software yang baru saja di rilis ini besarnya sekitar 29.05 MB.

KONSEP DASAR SISTEM OPERASI

1. SISTEM BATCH
Pada tahun 1950-an yaitu saat munculnya komputer generasi pertama,muncul konsep ini yaitu dengan menggunakan job-job dalam satu angkatan,konsep ini merupakan cikal bakal dari sistem operasi selanjutnya,tujuan dari konsep ini adalah untuk meningkatkan utilitas CPU dalam menangani job-job yang ada. Batch sistem terdapat dua cara:
a. Resident Monitor
b. Overlap Operasi Antara I/O dengan CPU

 Sistem Batch Pertamav
Dengan mengeluarkan biaya yg tinggi,manusia bisa mengatasi waktu dalam melakukan komputasi solusi yg di lakukan adalah dengan mengadopsi sistem batch. Ide dasarnya adalah dengan mengumpulkan semua job yg akan di kerjakan dan memasukannya ke dalam magnetik tape.
2. Multiprogramming System
Beberapa job yg siap di eksekusi,dikumpulkan dalam sebuah pool. Sistem operasi mengambil job-job tersebut dan meletakan di memori dalam bentuk antrian .

3. Time Sharing Sitem
Sering juga di sebut dengan”Multitasking”,teknik sama dengan “Multiprogramming system”,hanya saja waktu bagi proses untuk menggunakan CPU di batasi,waktu mksimum penggunaan CPU oleh proses ini disebut dengan “Quantum”.

4. Multiproccessing System
Multiproccessing merupkan ssuatu system yg lebih dari satu CPU(prosessor) pekerjaan sebuah job di lakukan dengan dua cara:
a. Pararel System
b. Distributed System

5. Real Time System
Real tyme system di gunakan jika satu operasi melakukan kecepatan waktu dari prosesor atau aturan data dan sering di gunakan sebagai pengontrol terhadap aplikasi-aplikasi tersebut terdapat dua bentuk real time sistem yaitu:
a. Hard real time,menjamin critical task selesai tepat waktu
b. Soft real time,memberikan prioritas pada critical task di banding dengan task lainnya sampai critical task tersebut selesai di kerjakan

6. Sistem operasi terpusat dan terdisistribusi
Istilah sistem operasi terpusat dan terdistribusi terdapat pada system multiprocessing. System operasi terpusat adalah system operasi yg dapat menangani multiprosesor di mana semua prosesor menggunakan satu memori utama. Sebuah proses bertindak sebagai master dan yg lainnya sebagai slave.
System operasi terdestribusi adalah system operasi yg dapat menangani multiprosessor di mana masing-masing prosesor memiliki memory utama tersendiri.
a. Pengaturan sumber daya
b. Keuntungan dari dua sistem
c. Kerugian dari sebuah system