Layanan Sistem Operasi
Sistem operasi adalah seperangkat program yang mengelola sumber daya perangkat
keras komputer, dan menyediakan layanan umum untuk aplikasi perangkat
lunak. 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.
Jenis –
jenis Sistem Operasi berdasarkan komponennya
A. Sistem monolitik (monolithic system)
Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana prosedur dapat saling dipanggil oleh
prosedur lain di sistem bila diperlukan. Karnel berisi semua layanan yang disediakan sistem
operasi untuk pemakai. Sistem operasi ditulis sebagai sekumpulan prosedur (a
collection of procedures), yang dapat dipanggil setiap saat oleh pemakai saat
dibutuhkan.
B.
Sistem berlapis (layered system)
Sistem operasi
dibentuk secara hirarki berdasar lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan bawa
memberi layanan lapisan lebih atas.Struktur berlapisdimaksudkan untuk
mengurangi kompleksitas rancangan dan implementasi sistem operasi. Tiap lapisan
mempunyai fungsional dan antarmuka masukan-keluaran antara dua lapisan
bersebelahan yang terdefinisi bagus. Lapis-lapis dalam sistem operasi ada 6
lapis, yaitu :
·
Lapis 5 - The operator = pemakai
operator.
·
Lapis 4 - User programs = aplikasi
program pemakai.
·
Lapis 3 - I/O management = menyederhanakan
akses I/O pada level atas.
·
Lapis 2 -Operator-operatot communication = mengatur komunikasi antar
proses
·
Lapis 1 -Memory and drum management = mengatur
alokasi ruang memori
atau drum magnetic.
·
Lapis 0 -Processor allocation and multiprogramming = mengatur alokasi
pemroses dan switching,multiprogramming
dan pengaturan prosessor.
C.
System client – server
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.
·
Permintaan
pelayanan, seperti membaca sebuah blok file, sebuah user process (disebut
client process) mengirimkan permintaan kepada sebuah server process, yang
kemudian bekerja dan memberikan jawaban balik.
Evolusi
Sistem Operasi
Sistem Operasi berevolusi dari tahun
1945an. Perkembangan sistem operasi :
Serial Processing
Pada generasi
ini, programmer
berinteraksi langsung dengan perangkat keras, tidak terdapat sistem
operasi.Operasional mesin, dikontrol dengan console yang berupa display light, toggle switch, input devices.Input device dapat
berupa card reader, sedangkan output devices
dapat berupa printer.Tidak terdapat mekanisme penjadwalan / scheduling dinamis, karena
programmer menentukan alokasi waktu setiap job yang akan dikerjakan.
Simple Batch System
Sistem
Operasi Batch Sederhana menghasilkan mekanisme pengurutan dan pengelompokan
instruksi secara otomatis. Masalah timbul jika mekanisme eksekusi instruksi
berhubungan dengan I/O. Masalahnya I/O relatif lambat jika dibandingkan dengan
processor, sehingga terdapat banyak sekali kondisi idle.
Kelemahan
pada Sistem Batch Sederhana, yaitu penggunaan utilitas processor yang
seringkali dalam keadaan idle,
pada saat menunggu mekanisme dari I/O. Idle : pada saat processor menunggu
mekanisme dari I/O, processor dapat melakukan eksekusi instruksi yang lain.
Multiprogramming Batch System
Multi-programming adalah salah
satu teknik penjadwalan dimana tugas (task) yang sedang berjalan tetap berjalan
sampai ia melakukan operasi yang membutuhkan waktu untuk menunggu respon dari
luar (external event), misalnya membaca data dari disket/CD/dsb, atau sampai
komputer memaksa untuk menukar tugas yang sedang berjalan dengan tugas lainnya.
Sistem operasi yang yang menggunakan multi-program sebagai scheduler-nya
bertujuan untuk memaksimalkan penggunaan CPU.
Usaha pertama
untuk membuat sistem operasi berbasis multi-program dilakukan pada tahun
1960an. Beberapa program yang berlainan di dalam batch di-load ke memori
komputer, dan program yang pertama akan dijalankan. Saat program tersebut
mencapai instruksi untuk menunggu akses ke peripheral, konteks dari program ini
disimpan, dan program berikutnya di memori mulai dijalankan. Proses ini
berulang terus sampai semua program selesai dijalankan.
Time-Sharing System
Time-Sharing System adalah metode yang dipakai dalam sistem
operasi yang memungkinkan sejumlah pemakai dapat berinteraksi dengan proses
yang dibuatnya secara bergantian dengan jumlah waktu yang sama. Time sharing
merupakan pengembangan lebih lanjut dari multiprogramming.
Time-Sharing
memungkinkan beberapa pemakai komputer menggunakan CPU secara bersamaan dan CPU
akan memberikan waktunya bergantian kepada setiap pemakai untuk memproses
programnya dalam waktu yang sangat cepat.
Komponen utama dalam System Operasi
menurut
A.S. Tanenbaum, sistem operasi mempunyai empat komponen utama, yaitu:
1)
Managemen proses,
Proses
adalah sebuah program yang sedang dieksekusi. Sebuah proses membutuhkan
beberapa
sumber
daya untuk menyelesaikan tugasnya. Sumber daya tersebut dapat berupa CPU time,
memori,
berkas-berkas, dan perangkat-perangkat Masukan/Keluaran. Sistem operasi
mengalokasikan
sumber daya-sumber daya tersebut saat proses itu diciptakan atau sedang
diproses/dijalankan.
Ketika proses tersebut berhenti dijalankan, sistem operasi akan
mendapatkan
kembali semua sumber daya yang bisa digunakan kembali. Sistem operasi
bertanggung-jawab
atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen proses seperti:
•
Membuat dan menghapus proses pengguna dan
sistem proses.
•
Menunda atau melanjutkan proses.
•
Menyediakan mekanisme untuk proses
sinkronisasi.
•
Menyediakan mekanisme untuk proses
komunikasi.
•
Menyediakan mekanisme untuk penanganan
deadlock.
2)
Masukan/Keluaran
Sering
disebut 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, CDROM
dan floppy
disk. Komponen Sistem Operasi untuk sistem Masukan/Keluaran:
•
Penyangga: menampung sementara data
dari/ke perangkat Masukan/Keluaran.
•
Spooling: melakukan penjadualan
pemakaian Masukan/Keluaran sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
•
Menyediakan driver: untuk dapat
melakukan operasi rinci untuk perangkat keras masukan/Keluaran tertentu.
3)
Managemen 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 Masukan/Keluaran.
Memori
utama termasuk tempat penyimpanan data yang yang bersifat volatile -- tidak
permanen
-- yaitu data akan hilang kalau komputer dimatikan. Sistem operasi bertanggungjawab
atas
aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan managemen memori seperti:
•
Menjaga track dari memori yang sedang
digunakan dan siapa yang menggunakannya.
•
Memilih program yang akan di-load ke
memori.
4) Sistem
Berkas.
Berkas
adalah kumpulan informasi yang berhubungan, sesuai dengan tujuan pembuat berkas
tersebut.
Umumnya berkas merepresentasikan program dan data. Berkas dapat mempunyai
struktur
yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.). Sistem operasi
mengimplementasikan
konsep
abstrak dari berkas dengan mengatur media penyimpanan massa, misalnya tapes dan
disk.
Sistem operasi bertanggung-jawab dalam aktivitas yang berhubungan dengan
managemen
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).