Pada kesempatan kali ini, saya akan membagikan rangkuman tentang Materi Pengantar Sistem Operasi yang bersumber dari buku Avi Silberschatz : Operating System Concepts 8th Edition Bab 1 dan 2.
A. Pengertian Sistem Operasi
Sistem Operasi adalah program
yang mengelola perangkat keras komputer dan juga bertindak sebagai perantara
antara pengguna komputer dan perangkat keras komputer.
Secara
lebih rinci, sistem operasi didefinisikan sebagai sebuah program yang mengatur
perangkat keras komputer, dengan menyediakan landasan untuk aplikasi yang
berada di atasnya, serta bertugas untuk mengendalikan (kontrol) serta
mengkoordinasikan pengunaan perangkat keras untuk berbagai program aplikasi
untuk bermacam-macam pengguna.
B. Organisasi(Susunan) Sistem Komputer
Sebelum menjelajahi tentang bagaimana sistem operasi berjalan, kita perlu mengetahui pengetahuan umum tentang beberapa bagian struktur sistem komputer.
1. Operasi Sistem Komputer
Sistem komputer terdiri atas CPU dan sejumlah device controller yang terhubung melalui sebuah bus yang menyediakan akses ke memori. Umumnya, setiap device controller bertanggung jawab atas sebuah hardware spesisfik. Setiap device dan CPU dapat beroperasi secara konkuren untuk mendapatkan akses ke memori. Adanya beberapa hardware ini dapat menyebabkan masalah sinkronisasi. Karena itu untuk mencegahnya sebuah memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi akses memori.
2. Struktur Penyimpanan
CPU dapat memuat petunjuk hanya dari memori, sehingga setiap program yang dijalankan harus disimpan di sana. tujuan umum komputer menjalankan sebagian program mereka dari memori dapat menulis ulang, memori utama yang biasa diimplementasikan dalam teknologi semikonduktor yang disebut dynamic random - akses memori (DRAM). Komputer menggunakan bentuk lain dari memori juga. Program bootstrap biasanya disimpan dalam read-only memory (ROM) atau elektrik bisa dihapus programmable read-only memory (EEPROM). Karena ROM tidak dapat diubah, hanya program statis yang tersimpan di sana. EEPROM tidak dapat diubah dan berisi program yang kebanyakan statis.
3. I/O Structure
Ada dua macam tindakan jika ada operasi I/O. Kedua macam tindakan itu adalah :
Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program saat proses I/O selesai (Synchronous). Instruksi wait menyebabkan CPU idle sampai interrupt berikutnya. Akan terjadi Wait loop (untuk menunggu akses berikutnya). Paling banyak satu proses I/O yang berjalan dalam satu waktu.
Setelah proses I/O dimulai, kendali akan kembali ke user program tanpa menunggu proses I/O selesai (Asynchronous). System call permintaan pada sistem operasi untuk mengizinkan user menunggu sampai I/O selesai.Device-status table mengandung data masukkan untuk tiap I/O device yang menjelaskan tipe, alamat, dan keadaannya.
Sistem operasi memeriksa I/O device untuk mengetahui keadaan device dan mengubah tabel untuk memasukkan interrupt. Jika I/O device mengirim/mengambil data ke/dari memory hal ini dikenal dengan nama Direct Memory Access (DMA).
C. Cara Kerja Sistem Operasi
1.
Pemasukan (Input)
Tahap pemasukan
(input) merupakan tahap awal dari proses pengolahan yang terjadi pada sistem
komputer. Tahap ini berupa pemasukan data mentah ke dalam sistem komputer
melalui input device. Contoh dari peralatan masukan (input device) diantaranya,
keyboard, mouse, scanner, dll. Alat-alat inilah yang digunakan untuk memasukan
data yang hendak diolah. Seperti hal nya keyboard, difungsikan untuk memasukan
huruf, angka, maupun simbol-simbol lainnya ke dalam komputer yang selanjutnya
akan diproses.
2.
Pemrosesan (Process)
Pada tahap ini, data yang
telah dimasukan melalui peralatan input tadi akan diproses. Tahap proses ini
dilakukan oleh processing device yaitu CPU. Yang mana CPU ini dapat melakukan
fungsi perhitungan dan logika untuk perbandingan (ALU) dan juga mengontrol
(CU). Pada tahap ini, data yang masih mentah tadi diproses sedemikian rupa
sehingga data tersebut siap dicetak menjadi informasi yang lebih bermanfaat.
3.
Pengeluaran (Output)
Pada tahap ini, data
yang tadinya telah dimasukan melalui peralatan input, kemudian diproses oleh
CPU akan bisa dicetak apabila sudah siap. Pencetakan ini bisa berupa hardcopy
dan juga softcopy. Hard copy berarti menggunakan media fisik seperti kertas ataupun
yang lainnya. Softcopy berarti menampilkan gambar visual melalui monitor
ataupun projektor. Yang termasuk dalam peralatan output disini adalah, monitor,
projector, printer, dll.
4.
Penyimpanan (Storage)
Tahap ini merupakan
proses perekaman hasil pengolahan ke alat penyimpan (storage device) dan dapat
dipergunakan kembali sebagai input untuk proses selanjutnya. Jadi, data mentah
yang telah diproses tadi dapat disimpan pada media penyimpanan (Storage device)
agar nantinya bisa digunakan kembali sewaktu-waktu apabila ingin mencetak data
tersebut.
Pada gambar terlihat
dua anak panah yang saling berlawanan arahnya, ini menunjukan bahwa data dapat
disimpan dan diambil kembali jika dibutuhkan untuk keperluan pengolahan data.
D. Struktur Sistem Operasi
Menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin,
dan Greg Gagne, memandang atau mengartikan apa itu sistem Operasi bisa
diketahui dari beberapa hal, diantaranya dengan mengetahui komponen-komponen
sistemnya dan layanan yang disediakan oleh sistem operasi.
Tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Namun menurut Avi
Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne, umumnya sebuah sistem operasi
modern mempunyai komponen sebagai berikut:
- Managemen Proses.
- Managemen Memori Utama.
- Managemen Berkas.
- Managemen Sistem I/O.
- Managemen Penyimpanan Sekunder.
- Sistem Proteksi.
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 I/O. 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.
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 I/O.
Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang yang bersifat volatile --
tidak permanen -- yaitu data akan hilang kalau komputer dimatikan.
Sistem operasi bertanggung-jawab 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.
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).
Sering disebut device manager. Menyediakan device
driver yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam
(membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang
sama untuk membaca berkas pada perangkat keras, CD-ROM dan floppy
disk.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
- Penyangga: menampung sementara
data dari/ ke perangkat I/O.
- Spooling: melakukan penjadualan
pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
- Menyediakan driver:
untuk dapat melakukan operasi rinci untuk perangkat keras I/O tertentu.
Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya
sangat kecil. Oleh karena itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program
komputer dibutuhkan penyimpanan sekunder yang bersifat permanen dan mampu
menampung banyak data, sebagai back-up dari memori utama.
Contoh dari penyimpanan sekunder adalah hard-disk, disket, dll.
Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan
dengan managemen disk seperti:
- free-space management.
- alokasi penyimpanan.
- penjadualan disk.
Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh
program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya. Mekanisme proteksi
harus:
- Membedakan antara penggunaan
yang sudah diberi izin dan yang belum.
- Menspesifikasi kontrol untuk
dibebankan/diberi tugas.
- Menyediakan alat untuk pemberlakuan sistem.
E. Layanan Sistem Operasi
Layanan sistem operasi dirancang untuk membuat
pemrograman menjadi lebih mudah.
1.
Pembuatan Program
Sistem operasi
menyediakan berbagai fasilitas yang membantu programer dalam membuat program
seperti editor. Walaupun bukan bagian dari sistim operasi, tapi layanan ini
diakses melalui sistim operasi.
2.
Eksekusi Program
Sistem harus bisa me-load program ke memori, dan menjalankan
program tersebut. Program harus bisa menghentikan pengeksekusiannya baik secara
normal maupun tidak (ada error).
3.
Operasi I/O
Program yang sedang
dijalankan kadang kala membutuhkan I/O. Untuk efisiensi dan keamanan, pengguna
biasanya tidak bisa mengatur peranti I/O secara langsung, untuk itulah sistem
operasi harus menyediakan mekanisme dalam melakukan operasi I/O.
4.
Manipulasi Sistem
Berkas
Program harus membaca
dan menulis berkas, dan kadang kala juga harus membuat dan menghapus berkas.
5.
Komunikasi
Kadang kala sebuah
proses memerlukan informasi dari proses yang 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.
6.
Deteksi Error
Sistem operasi harus
selalu waspada terhadap kemungkinan error. Error dapat terjadi di CPU dan memori
perangkat keras, I/O, dan di dalam program yang dijalankan pengguna. Untuk
setiap jeniserror sistem
operasi harus bisa mengambil langkah yang tepat untuk mempertahankan 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.
Demikian rangkuman tentang Pengantar Sistem Operasi, rangkuman ini sedikit banyak memiliki kekurangan, Oleh karenanya mohon maaf jika ada salah kata ataupun adanya pemakaian kata yang dirasa kurang difahami oleh pembaca. Last but not the least, Semoga post ini bermanfaat.
Wassalamualaikum wr.wb.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar