Pengertian Sistem Operasi
Definisi umum dari sistem operasi adalah sebuah perangkat lunak sistem yang mampu mengelola sumber daya (resources) dari software dan hardware agar dapat berjalan dengan baik serta memudahkan proses interaksi dengan pengguna atau user (brainware).
Sejarah Sistem Operasi
1. Generasi Pertama (1945–1955)
Pada
generasi pertama ini, merupakan awal terciptanya sebuah perangkat
komputasi elektronik yang mampu menggantikan peran sistem komputasi
mekanik. Hal tersebut disebabkan kecepatan manusia dalam menghitung dan
mengingat informasi sangat terbatas sehingga, sering melakukan
kesalahan.
Oleh
karena itu, di dalam generasi ini terbentuklah sebuah sistem komputer
yang diberikan perintah atau instruksi untuk dapat mengerjakan secara
langsung setiap tugas yang diberikan secara cepat dan tepat.
2. Generasi Kedua (1955 - 1965)
Pada generasi kedua ini, memperkenalkan sebuah gagasan baru yang diberi nama Batch Processing System, yaitu pekerjaan yang dilaksanakan secara real — time
dalam satu rangkaian yang saling berurutan. Pada generasi ini belum
menggunakan sistem operasi khusus, namun masih menggunakan fungsi dari operating system yang dinamakan IBSYS dan FMS.
3. Generasi Ketiga (1965 - 1980)
Generasi yang selanjutnya, masuk pada perkembangan yang sudah cukup advanced, dimana sistem operasi digunakan untuk kebutuhan banyak pengguna sekaligus dengan melakukan komunikasi secara online. Sehingga sangat mendukung proses multi-user dan multi-programming (banyak program sekaligus).
4. Generasi Keempat (1980 - Now)
Pada
generasi yang keempat, fitur dan fungsionalitas yang disuguhkan oleh
sistem operasi jauh lebih kompleks dari era yang sebelumnya. Yang mana,
GUI (Graphical User Interface) menjadi keunggulan utama untuk memberikan pengalaman yang lebih baik dengan proses interaksi yang berjalan lebih mudah.
Adapun sejarah sistem operasi yang dirinci dari tahun 1980an. Berikut
uraian sejarah sistem operasi dari DOS, Mac, Windows, BSD, sampai
Linux.
1956
GM-NAAI/O : Sistem operasi pertama ini digunakan pertama kali oleh
General Motors pada komputer besar IBM 704. Namun, sistem ini tidak
lebih hebat dari Batch Processing.
1969
Unix : Sistem operasi modern pertama ini dikembangkan oleh Ken
Thompson dan Dennis Ritchie yang saat itu membutuhkan sebuah platform
yang cepat untuk game “Space Travel” mereka.
1973
XeroxAlto : Sistem pertama dengan graphical interface yang hanya digunakan untuk penelitian sampai 1981
1980
QDOS : 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.Microsoft : Bill Gates dari Microsoft membeli lisensi QDOS dan menjualnya ke berbagai perusahaan komputer.
1981
PC DOS : IBM meluncurkan PC DOS yang dibeli dari Microsoft untuk komputernya yang berbasis prosesor Intel 8086.MS DOS : Microsoft menggunakan nama MS DOS untuk OS ini jika dijual oleh perusahaan diluar IBM.
1983
MS DOS 2.0 : Versi 2.0 dari MS DOS diluncurkan pada komputer PC XT.
1984
System 1.0 : Apple meluncurkan Macintosh dengan OS yang diturunkan
dari BSD UNIX. System 1.0 merupakan sistem operasi pertama yang telah
berbasis grafis dan menggunakan mouse.MS DOS 3.0 : Microsoft meluncurkan MS DOS 3.0 untuk PC AT yang
menggunakan chip Intel 80286 dan yang mulai mendukung penggunaan hard
disk lebih dari 10 MB.MS DOS 3.1 : Microsoft meluncurkan MS DOS 3.1 yang memberikan dukungan untuk jaringan.
1985
MS Windows 1.0 : Microsoft memperkenalkan MSWindows, sistem operasi
yang telah menyediakan lingkungan berbasis grafis (GUI) dan kemampuan
multitasking. Sayangnya sistem operasi ini sangat buruk performanya dan
tidak mampu menyamai kesuksesan Apple.Novell Netware : Novell meluncurkan sistem operasi berbasis jaringan Netware 86 yang dibuat untuk prosesor Intel 8086.
1986
MS DOS 3.2 : Microsoft meluncurkan MS DOS 3.2 yang menambahkan dukungan untuk floppy 3.5 inch 720 KB.
1987
OS/2 : IBM memperkenalkan OS/2 yang telah berbasis grafis, sebagai calon pengganti IBM PC DOS.MS DOS 3.3 : Microsoft meluncurkan MS DOS 3.3 yang merupakan versi paling populer dari MS DOS.Windows 2.0 : Windows versi 2.0 diperkenalkan.MINIX : Andrew S. Tanenbaum mengembangkan Minix, sistem operasi
berbasis Unix yang ditujukan untuk pendidikan. MINIX nantinya
menginspirasi pembuatan Linux.
1988
MS DOS 4.0 : Microsoft mengeluarkan MS DOS 4.0 dengan suasana grafis.WWW : Proposal World Wide Web (WWW) oleh Tim Berners Lee.
1989
NetWare/386 (juga dikenal sebagai versi 3) diluncurkan oleh Novell untuk prosesor Intel 80386.
1990
Perpisahan : Dua perusahaan raksasa berpisah, IBM berjalan dengan OS/2 dan Microsoft berkonsentrasi pada Windows.Windows 3.0 : Microsoft meluncurkan Windows versi 3.0 yang mendapat sambutan cukup baik.MS Office : Microsoft membundel Word, Excel, dan PowerPoint untuk
menyingkirkan saingannya seperti Lotus 1 2 3, Wordstar, Word Perfect dan
Quattro.DR DOS : Digital Research memperkenalkan DR DOS 5.0.
1991
Linux 0.01 : Mahasiswa Helsinki bernama Linus Torvalds mengembangkan
OS berbasis Unix dari sistem operasi Minix yang diberi nama Linux.MS DOS 5.0 : Microsoft meluncurkan MS DOS 5.0 dengan penambahan fasilitas full -screen editor, undelete, unformat dan Qbasic.
Mac OS : Untuk pertama kalinya Apple memperkenalkan penggunaan nama Mac OS pada Mac OS 7.6.
1998
Windows 98 : Web browser Internet Explorer menjadi bagian penting
dari Windows 98 dan berhasil menumbangkan dominasi Netscape Navigator.Server Linux : Linux mendapat dukungan dari banyak perusahaan besar,
seperti IBM, Sun Microsystem dan Hewlet Packard. Server berbasis Linux
mulai banyak dipergunakan menggantikan server berbasis Windows NT.Google : Search Engine terbaik hadir di Internet dan diketahui menggunakan Linux sebagai servernya.Japan Goes Linux : TurboLinux diluncurkan di Jepang dan segera menjadi OS favorit di Asia, khususnya di Jepang, China dan Korea.Mandrake : Gael Duval dari Brazil mengembangkan distro Mandrake yang diturunkan dari Red Hat.
1999
Support : Hewlett Packard mengumumkan layanan 24/7 untuk distro Caldera, Turbo Linux, Red Hat dan SuSE.Corel Linux : Corel pembuat program Corel Draw, yang sebelumnya telah
menyediakan Word Perfect versi Linux, ikut membuat OS berbasis Linux
dengan nama Corel Linux dan yang nantinya beralih nama menjadi Xandros.
2000
Mac OS/X : Mac OS diganti dengan mesin berbasis BSD Unix dengan kernel yang disebut sebagai Mac OS/X.Windows 2000: Microsoft meluncurkan Windows 2000 sebagai penerus Windows NT.Windows Me : Microsoft meluncurkan Windows Me, versi terakhir dari Windows 95.China Goes Linux : Red Flag Linux diluncurkan dari Republik Rakyat China.Microsoft vs IBM : CEO Microsoft Steve Ballmer menyebut Linux sebagai
kanker dalam sebuah interview dengan Chicago Sun Times. Di lain pihak,
CEO IBM Louis Gartsner menyatakan dukungan pada Linux dengan
menginvestasikan $ 1 milyar untuk pengembangan Linux.
2001
Windows XP : Microsoft memperkenalkan Windows XP.Lindows: Michael Robertson, pendiri MP3.com, memulai pengembangan
Lindows yang diturunkan dari Debian. Nantinya Lindows berganti nama
menjadi Linspire karena adanya tuntutan perubahan nama oleh Microsoft.
2002
Open Office : Program perkantoran berbasis Open Source diluncurkan oleh Sun Microsystem.OS Lokal : OS buatan anak negeri berbasis Linux mulai bermunculan, diantaranya Trustix Merdeka, WinBI, RimbaLinux, Komura.
2003
Windows 2003 : Microsoft meluncurkan Windows Server 2003.Fedora : Redhat mengumumkan distro Fedora Core sebagai penggantinya.
Nantinya ada beberapa distro lokal yang dibuat berbasiskan Fedora,
seperti BlankOn 1.0 dan IGOS Nusantara.Novell : Ximian, perusahaan pengembang software berbasis Linux dibeli
oleh Novell, begitu juga halnya dengan SuSE yang diakuisisi oleh
Novell.LiveCD : Knoppix merupakan distro pertama Linux yang dikembangkan
dengan konsep LiveCD yang bisa dipergunakan tanpa harus diinstal
terlebih dahulu. Distro lokal yang dibuat dari Knoppix adalah Linux
Sehat dan Waroeng IGOS.
2004
Ubuntu : Versi pertama Ubuntu diluncurkan dan didistribusikan ke
seluruh dunia. Ada beberapa versi distro yang dikeluarkan, yaitu Ubuntu
(berbasis Gnome), Kubuntu (berbasis KDE), Xubuntu (berbasis XFCE), dan
Edubuntu (untuk pendidikan).
2005
Mandriva : Mandrake bergabung dengan Conectiva dan berganti nama menjadi Mandriva.
2006
Unbreakable Linux : Oracle ikut membuat distro berbasis Linux yang diturunkan dari Red Hat Enterprise.CHIPLux : Distro lokal terus bermunculan di tahun ini, bahkan Majalah
CHIP yang lebih banyak memberikan pembahasan tentang Windows juga tidak
ketinggalan membuat distro Linux dengan nama CHIPLux, yang diturunkan
dari distro lokal PC LINUX dari keluarga PCLinuxOS (varian Mandriva).
CHIPLux merupakan distro lokal pertama yang didistribusikan dalam format
DVD.
2007
Vista : 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.
2008
3D OS : 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.
2010
Windows7 : Sistem Operasi ini merupakan penyempurna dari sistem
operasi yang di buat sebelumnya oleh microsoft. Bisa dikatakan bahwa
sistem operasi ini merupakan sistem operasi terbaik yang ada pada saat
ini.
2012
Windows 8: Sistem Operasi ini memliki tampilan yang sangat menarik dibandingkan dengan Windows-Windows lain yang sebelumnya.
2014
Windows 10: Sistem operasi komputer pribadi yang dikembangkan oleh
Microsoft sebagai bagian dari keluarga sistem operasi Windows NT.
Pertama diperkenalkan pada bulan April 2014, Windows 10 bertujuan untuk
mengatasi kekurangan dalam antarmuka pengguna pertama kali diperkenalkan
oleh Windows 8 dengan menambahkan mekanik tambahan yang dirancang untuk
meningkatkan pengalaman pengguna.
Jenis - jenis Sistem Informasi
1. Batch OS
Yang
pertama ada Batch OS, merupakan jenis sistem operasi yang dapat
menyatukan beberapa pekerjaan, sehingga menjadi lebih cepat
terselesaikan dan tidak terlalu berat untuk implementasinya.
2. Distributed OS
Jenis yang kedua, menggunakan beberapa processor di berbagai mesin untuk memudahkan komputasi yang nantinya diberikan kepada user secara cepat dengan akurasi yang tepat.
3. Mobile OS
Yang ketiga, merupakan operating system yang didesain khusus untuk kebutuhan perangkat mobile. Apakah anda tahu Android dan iOS? Tentu saja kedua platform tersebut merupakan OS yang dibuat khusus untuk kebutuhan aplikasi dalam perangkat mobile.
4. Multitasking
Dengan menggunakan sistem multitasking, setiap pengguna dapat mengerjakan beberapa tugas secara bersamaan dalam perangkat CPU yang sama.
5. Network OS
Dalam menggunakan jaringan (network), OS juga berperan sebagai pengatur data, keamanan, user, dan fungsi dari networking itu sendiri.
6. Real — Time OS
Fungsi yang terakhir adalah real time OS, dimana interval atau jarak waktu pemrosesan dan respons input yang kecil.
Struktur Sistem Komputer
Tujuan
utama dari sistem komputer adalah mengolah suatu data dengan dukungan
yang berasal dari perangkat keras, perangkat lunak dan penggunanya untuk
menghasilkan suatu informasi. Ini adalah apa saja yang ada didalam
sebuah komputer.
Operasi Sistem Komputer
Pengertian sistem operasi adalah perangkat lunak (software)
yang berfungsi sebagai antarmuka dan pengatur semua sumber daya pada
perangkat komputer. Peran utama OS yaitu menjadi penghubung antara tiga
komponen utama yang terdiri dari software (aplikasi dan program),
hardware (CPU, kartu grafis, monitor, keyboard, dlll), serta brainware
(pengguna/manusia).
Fungsi Operasi Sistem Komputer :
- Kontrol Hardware
- Menjalankan perintah dasar pada komputer
- Memanajemen berbagai macam apalikasi komputer
- intepreter bahasa pemrograman dalam bentk yang bisa dibaca
- Untuk peran komputer yang lebih optimal
Interupsi
Fungsi interupsi adalah mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi
dalam CPU kepada routine interupsi. Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki
mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.
- Fungsi interupsi adalah sebagai berikut :
- Interupsi
memindahkan pengendalian kepada interrupt service routine melalui
interrupt vektor yang berisi alamat dari semua service routine.
- Arsitektur interrupt harus menyimpan alamat intruksi yang di interrupt.
- Interrupt yang datang berikutnya dibatalkan ketika interrupt lain sedang diproses untuk mencegah hilangnya suatu interrupt.
- Trap adalah software generated interrupt yang disebabkan oleh kesalahan atau karena permintaan user.
Tujuan
Interupsi adalah pengeksekusian routine intruksi agar efektif dan
efisien antar CPU dan modul - modul I/O maupun memori agar Setiap
komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi
dikendalikan oleh CPU.
Input dan Output (I/O)
I/O
dapat menjalankan tugasnya, yaitu menjembatani CPU dan memori dengan
dunia luar merupakan hal terpenting untuk kita ketahui. Inti mempelajari
sistem I/O komputer adalah mengetahui fungsi dan struktur kerja modul
I/O.
Dua fungsi utama Modul I/O ialah :
- Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
- Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu
Fungsi dalam menjalankan tugas, modul I/O dapat dibagi menjadi beberapa kategori, yaitu:
- Kontrol dan clock
- Komunikasi CPU
- Komunikasi dengan perangkat eksternal
- Pem-buffer-an data
- Deteksi kesalahan
Struktur Penyimpanan
Main Memory
Hanya
memori utama dan register merupakan tempat penyimpanan yang dapat
diakses secara langsung oleh prosesor. Oleh karena itu instruksi dan
data yang akan dieksekusi harus disimpan di memori utama atau register.
Register yang terdapat dalam prosesor dapat diakses dalam waktu 1 clock
cycle. Hal ini menyebabkan register merupakan media penyimpanan dengan
akses paling cepat bandingkan dengan memori utama yang membutuhkan waktu
relatif lama. Untuk mengatasi perbedaan kecepatan, dibuatlah suatu
penyangga (buffer) penyimpanan yang disebut cache.
Secondary Memory
Tambahan dari main memory yang memiliki kapasitas besar dan bersifat nonvolatile.
Magnetic Disk
Magnetic
Disk berperan sebagai secondary storage pada sistem komputer modern.
Magnetic Disk disusun dari piringan-piringan seperti CD. Kedua permukaan
piringan diselimuti oleh bahan-bahan magnetik. Permukaan dari piringan
dibagi-bagi menjadi track yang memutar, yang kemudian dibagi lagi
menjadi beberapa sektor.
Hirarki Penyimpanan Komputer
Dalam
storage hierarchy structure, data yang sama bisa tampil dalam level
berbeda dari sistem penyimpanan. Sebagai contoh integer A berlokasi pada
bekas B yang ditambahkan 1, dengan asumsi bekas B terletak pada
magnetic disk. Operasi penambahan diproses dengan pertama kali
mengeluarkan operasi I/O untuk menduplikat disk block pada A yang
terletak pada memori utama Operasi ini diikuti dengan kemungkinan
penduplikatan A ke dalam cache dan penduplikatan A ke dalam internal
register. Sehingga penduplikatan A terjadi di beberapa tempat. Pertama
terjadi di internal register dimana nilai A berbeda dengan yang di
sistem penyimpanan. Dan nilai di A akan kembali sama ketika nilai baru
ditulis ulang ke magnetic disk.
Pada
kondisi multi prosesor, situasi akan menjadi lebih rumit. Hal ini
disebabkan masing-masing prosesor mempunyai local cache. Dalam kondisi
seperti ini hasil duplikat dari A mungkin hanya ada di beberapa cache.
Karena CPU (register-register) dapat dijalankan secara bersamaan maka
kita harus memastikan perubahan nilai A pada satu cache akan mengubah
nilai A pada semua cache yang ada. Hal ini disebut sebagai Cache
Coherency.
Proteksi Hardware
OS
akan memproteksi perangkat keras disebabkan banyaknya penggunaan sumber
daya di komputer, supaya jika ada satu program yang tidak bekerja maka
tidak akan menganggu kinerja OS maupun program lain yang sedang
berjalan.
- Spooling
: suatu program dapat dikerjakan walau pun I/O masih mengerjakan proses
lainnya dan disk secara bersamaan menggunakan data untuk banyak proses.
- Multi programming adalah kegiatan menjalankan beberapa program pada memori pada satu waktu.
- Masalah : jika terjadi kesalahan pada satu proses/ program akan berpengaruh pada proses lainnya diperlukan proteksi
Jika
terjadi kesalahan program, perangkat keras akan meneruskan kepada
sistem operasi dan sistem operasi akan menginterupsi dan mengakhirinya.
Pesan kesalahan disampaikan, dan memori dari program akan dibuang. Tapi
memori yang terbuang biasanya tersimpan pada disk agar programmer bisa
membetulkan kesalahan dan menjalankan program ulang.
Jenis jenis Proteksi Perangkat Keras :
- Dual Mode Operation
- I/O Protection
- Memory Protection
- CPU Protection
Dual Mode Operation
Membagi
sumber daya sistem yang memerlukan sistem operasi untuk menjamin bahwa
program yang salah tidak menyebabkan program lain berjalan salah juga
Menyediakan dukungan hardware untuk membedakan minimal dua mode operasi yaitu:
- User Mode : Eksekusi dikendalikan oleh user.
- Monitor/Kernel/System Mode : Eksekusi dikendalikan oleh sistem operasi.
Instruksi
tertentu hanya berjalan di mode ini (Privileged Instruction).
Ditambahkan sebuah bit penanda operasi. Jika terjadi interrupt, maka
hardware berpindah ke monitor mode.
I/O Protection
Semua
instruksi I/O umumnya Privileged Instruction (kecuali pada DOS, dan
program tertentu). Harus menjamin user program tidak dapat mengambil
alih kontrol komputer di monitor mode.
Memory Protection
Harus
menyediakan perlindungan terhadap memori minimal untuk interrupt vector
dan interrupt service routine . Ditambahkan dua register yang
menentukan di mana alamat legal sebuah program boleh mengakses, yaitu :
- Base register.
- Limit register.
Base
register untuk menyimpan alamat awal yang legal. Limit register untuk
menyimpan ukuran memori yang boleh diakses Memori di luar jangkauan
dilindungi.
Penggunaan Base and Limit Register, sebagai contoh pengguna dibatasi :
- base register 1000
- limit register 500
- hanya diperbolehkan menggunakan alamat memori ? sik antara 1000 hingga 1500 saja.
CPU Protection
Timer
melakukan interrupt setelah perioda waktu tertentu untuk menjamin
kontrol sistem operasi. Timer diturunkan setiap clock. Ketika timer
mencapai nol, sebuah Interrupt terjadi. Timer biasanya digunakan untuk
mengimplementasikan pembagian waktu. Timer dapat juga digunakan untuk
menghitung waktu sekarang walaupun fungsinya sekarang ini sudah
digantikan Real Time Clock (RTC). System Clock Timer terpisah dari
Pencacah Waktu). Timer sekarang secara hardware lebih dikenal sebagai
System Timer/ CPU Timer. Load Timer juga Privileged Instruction .
