Sistem operasi Komputer



Sistem operasi Komputer
perangkat lunak komputer atau software yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras dan juga operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan software aplikasi seperti program-program pengolah data yang bisa digunakan untuk mempermudah kegiatan manusia. Sistem Operasi dalam bahasa Inggrisnya disebut Operating System, atau biasa di singkat dengan OS.
I. Pengertian Sistem Operasi

        Tanpa software, sebuah komputer secara mendasar tidaklah berguna.
Dengan software, Komputer kita dapat menyimpan , memproses dan
mengambil informasi. Software dalam komputer terbagi dua yaitu systems
programs dan application programs. Applications programs dapat
menyelesaikan masalah dari pemakai sedangkan systems program
adalah yang memanajemen opearsi dari komputer itu sendiri. Yanh paling
mendasar dari sustu system programs adalah Operating System
(system operasi). Dimana system Operasi ini yang mengontrol semua
sumber daya komputer dan memberikan fasilitas yang lebih banyak agar
application programs dapat bekerja.



          Atau system operasi dapat didefinisikan sebagai program dasar atau
pendahuluan yang mengandung program program untuk mengatur kerja komputer secara mendasar seperti unit masukan, unit keluaran, mengatur
table pengkodean, mengatur memory, mengatur processor, membaca
data yang diketik dan menyimpan file.

          Bagian – bagian dari system operasi secara garis besar
dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu : Control Program dan Service
Program. Kedua bagian ini mempunyai fungsi sendiri – sendiri namun
masih tetap terkait hubungan satu dengan lainnya, dengan hardware,
penakai dan dengan program aplikasi.

           Control Program berfungsi untuk mengatur kerja input dan output,
berkomunikasi dengan operator atau programmer, menghandle masalah
interupsi, mencatat kegiatan yang ada dan menghandle masalah multi
programming.

           Sedangkan Servive Program berfungsi untuk mengambil program yang
ada serta menterjemahkannya dan merawat system library.


Lapisan dalam sistem operasi

merupakan software pada lapisan pertama yang diletakkan pada memori komputer, (memori komputer dalam hal ini ada Hardisk, bukan memory ram) pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi Komputer 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.
Sistem Operasi berfungsi sebagai penghubung antara lapisan hardware dan lapisan software. selain itu, Sistem Operasi komputer juga melakukan semua perintah perintah penting dalam komputer, serta menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda fungsinya dapat berjalan lancar secara bersamaan tanpa hambatan. Sistem Operasi Komputer menjamin aplikasi perangkat lunak lainnya bisa memakai memori, melakukan input serta output terhadap peralatan lain, dan mempunya akses kepada sistem file. Jika beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi Komputer akan mengatur jadwal yang tepat, sehingga sebisa mungkin semua proses pada komputer yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan CPU dan tidak saling mengganggu dengan perangkat yang lain.
Lapisan dalam system operasi terbagi atas enam lapisan. Lihat table
berikut :

5

Operator

4
User programs

3
Input/output management

2
Operator process communication

1
Memory and drum management

0
Processor allocation and
multiprogramming



Lapisan 0 : Penempatan prosessor dan multi programming
Lapisan 1 :Memanajemen memory.
Lapisan 2 :Menangani komunikasi antar proses dan operator console.
Lapisan 3 : Memanajemen peralatan Input/Output.
Lapisan 4 : Dimana user menemukan program
Lapisan 5 : Tempat proses dari operator sistem

Proses Booting Sistem Operasi
Sebelum membahas urutan proses booting, ada baiknya kita mengenal arti booting itu sendiri. Booting dapat diartikan sebagai proses untuk menghidupkan komputer sampai sistem operasi mengambil alih proses                                                                    
Selain itu arti BIOS pun perlu dipahami. BIOS (Basic Input Output System) adalah suatu kode software yang ditanam di dalam suatu sistem komputer yang memiliki fungsi utama untuk memberi informasi visual pada saat komputer dinyalakan, memberi akses ke keyboard dan juga memberi akses komunikasi secara low-level diantara komponen hardware.
Urutan Proses Booting :
  1. Saat komputer dihidupkan, processor menjalankan BIOS, dan kemudian BIOS melakukan POST (power-on-self test), yaitu memeriksa atau mengecek semua hardware yang ada. Kegiatan ini bisa dilakukan, jika setting BIOS benar.
  2. BIOS akan mencari disk boot untuk menjalankan sistem operasi. 
  3. Sistem operasi berjalan dan siap digunakan.
Proses Booting ada dua macam, yaitu :
  1. Cold booting, yaitu booting komputer dari keadaan mati.
  2. Warm booting, yaitu booting komputer pada saat komputer sudah hidup(mendapat suplai listrik)
Pada saat booting kita dapat melakukan interupsi untuk melihat/ mengatur konfigurasi BIOS. Caranya yaitu dengan menekan tombol Del atau tombol yang lain tergantung dari jenis BIOS-nya.

Proses Booting

Komputer terdiri dari sekelompok peralatan serta instruksi / program
yang satu sama lainnya tidak bisa dipisahkan, baik diantara peralatan itu
sendiri maupun antara peralatan dengan instruksi / program. Semuanya
merupakan satuan yang saling bekerja sama dan saling tergantung satu
dengan lainnnya.
Ada tiga komponen utama dalam sebuah system komputer yaitu :
1. Mikroprosessor / CPU (central Processing Unit )
2. BIOS ( Basic Input Output System )
3. DOS (Disk Operating System )

Hubungan ke tiga komponen di ats adalah :


 












Penjelasan :

-       mikroprosessor adalah otak dari komputer yang harus diberi petunjuk apa yang harus dilakukan.
-       Instruksi pertama kali diberikan oleh BIOS. Instruksi ini secara sistematis menguji semua komponen komputer, menginisialisasikan hardware, menentukan tipe dari Video Disley Adapter. Selanjutnya melacak EGA BIOS atau VGA BIOS. Jika ditemukan maka system BIOS akan di eksekusi.
-       Tahap beriktunya memerikasa keberadaan disket di drive pertama, jika tidak ditemukan disket di drive pertama maka PC akan mengeksekusi program BASIC dari ROM (Read Only Memory).
-       Jika di drive pertama ada disket, maka BIOS akan memeriksa apakah disket tersebut mempunyai system operasi DOS, jika tidak ada, BIOS akan mencoba mencari informasi di harddisk.

Rangakaian proses ini disebut BOOTSTRAPPING atau proses BOOTING.

 

 

 

              Konsep komunikasi Dengan Periferal

 

Periferal merupakan semua peralatan yang terhubung dengan komputer. Berdasarkan kegunaannya periferal terbagi dua yaitu:

1. Periferal utama (main peripheral) yaitu peralatan yang harus ada dalam

mengoperasikan komputer. Contoh periferal utama yaitu: monitor, keyboard dan

mouse.

2. Periferal pendukung (auxillary peripheral) yaitu peralatan yang tidak mesti ada

dalam mengoperasikan komputer tetapi diperlukan untuk kegiatan tertentu.

Contohnya yaitu: printer, scanner, modem, web cam dan lain-lain.

Sedangkan berdasarkan proses kerjanya dalam mendukung pengoperasian

komputer terbagi menjadi:

1. Perangkat masukan (input), adalah perangkat yang digunakan untuk

memasukkan data atau perintah ke dalam komputer. Perangkat tersebut antara

lain keyboard, mouse, scanner, digitizer, kamera digital, microphone, dan periferal

lainnya

2. Perangkat keluaran (output), adalah peralatan yang kita gunakan untuk

menampilkan hasil pengolahan data atau perintah yang dilakukan oleh komputer.

Perangkat tersebut antara lain monitor, printer, plotter, speaker, dan lain lainnya.

Untuk menghubungkan perangkat input dan perangkat output ke komputer dengan

menghubungkan dengan kabel ke port yang ada di komputer. Berikut ini gambar

port-port yang ada di komputer untuk menghubungkan ke konektor periferal.

 

 

 

 Pengaturan dan Penjadualan Proses

Kita mengenal istilah multiprograming, yang bertujuan untuk memaksimalkan penggunaan CPU dengan cara mengatur alokasi waktu yang digunakan oleh CPU, sehingga proses berjalan sepanjang waktu dan memperkecil waktu idle. Akibatnya sistem operasi dapat membuat komputer lebih produktif. Oleh karena itu perlu adanya penjadwalan proses-proses yang ada pada sistem.
Penjadwalan CPU adalah suatu proses pengaturan atau penjadwalan proses-proses yang ada di dalam komputer. Dimana proses-proses tersebut berjalan dalam pola yang disebut Siklus Burst yang akan dijelaskan pada bab ini. Penjadwalan CPU secara garis besar dibagi menjadi 2, yaitu Penjadwalan Preemptive dan Penjadwalan Non Preemptive. Bab ini juga akan memaparkan mengenai kriteria yang baik bagi suatu konsep penjadwalan dan penjelasan mengenai dispatcher, yaitu suatu komponen yang turut terlibat dalam penjadwalan. Penjadwalan sangat penting dalam menentukan performance sebuah komputer karena mengatur alokasi resource dari CPU untuk menjalankan proses-proses di dalam komputer. Penjadwalan CPU merupakan suatu konsep dasar dari multiprograming, karena dengan adanya penjadwalan dari CPU itu sendiri maka proses-proses tersebut akan mendapatkan alokasi resource dari CPU.

Penjadwalan Preemptive

Penjadwalan CPU mungkin akan dijalankan ketika proses dalam keadaan:
  1. Berubah dari running ke waiting state.
  2. Berubah dari running ke ready state.
  3. Berubah dari waiting ke ready state.
  4. Dihentikan.
Penjadwalan Preemptive mempunyai arti kemampuan sistem operasi untuk memberhentikan sementara proses yang sedang berjalan untuk memberi ruang kepada proses yang prioritasnya lebih tinggi. Penjadwalan ini bisa saja termasuk penjadwalan proses atau M/K. Penjadwalan Preemptive memungkinkan sistem untuk lebih bisa menjamin bahwa setiap proses mendapat sebuah slice waktu operasi. Dan juga membuat sistem lebih cepat merespon terhadap event dari luar (contohnya seperti ada data yang masuk) yang membutuhkan reaksi cepat dari satu atau beberapa proses. Membuat penjadwalan yang Preemptive mempunyai keuntungan yaitu sistem lebih responsif daripada sistem yang memakai penjadwalan Non Preemptive.
Dalam waktu-waktu tertentu, proses dapat dikelompokkan ke dalam dua kategori: proses yang memiliki Burst M/K yang sangat lama disebut I/O Bound, dan proses yang memiliki Burst CPU yang sangat lama disebut CPU Bound. Terkadang juga suatu sistem mengalami kondisi yang disebut busywait, yaitu saat dimana sistem menunggu request input(seperti disk, keyboard, atau jaringan). Saat busywait tersebut, proses tidak melakukan sesuatu yang produktif, tetapi tetap memakan resource dari CPU. Dengan penjadwalan Preemptive, hal tersebut dapat dihindari.
Dengan kata lain, penjadwalan Preemptive melibatkan mekanisme interupsi yang menyela proses yang sedang berjalan dan memaksa sistem untuk menentukan proses mana yang akan dieksekusi selanjutnya.
Penjadwalan nomor 1 dan 4 bersifat Non Preemptive sedangkan lainnya Preemptive. Penjadwalan yang biasa digunakan sistem operasi dewasa ini biasanya bersifat Preemptive. Bahkan beberapa penjadwalan sistem operasi, contohnya Linux 2.6, mempunyai kemampuan Preemptive terhadap system call-nya ( preemptible kernel). Windows 95, Windows XP, Linux, Unix, AmigaOS, MacOS X, dan Windows NT adalah beberapa contoh sistem operasi yang menerapkan penjadwalan Preemptive.
Lama waktu suatu proses diizinkan untuk dieksekusi dalam penjadwalan Preemptive disebut time slice/quantum. Penjadwalan berjalan setiap satu satuan time slice untuk memilih proses mana yang akan berjalan selanjutnya. Bila time slice terlalu pendek maka penjadwal akan memakan terlalu banyak waktu proses, tetapi bila time slice terlau lama maka memungkinkan proses untuk tidak dapat merespon terhadap event dari luar secepat yang diharapkan.

Penjadwalan Non Preemptive

Penjadwalan Non Preemptive ialah salah satu jenis penjadwalan dimana sistem operasi tidak pernah melakukan context switch dari proses yang sedang berjalan ke proses yang lain. Dengan kata lain, proses yang sedang berjalan tidak bisa di- interupt.
Penjadwalan Non Preemptive terjadi ketika proses hanya:
  1. Berjalan dari running state sampai waiting state.
  2. Dihentikan.
Ini berarti CPU menjaga proses sampai proses itu pindah ke waiting state ataupun dihentikan (proses tidak diganggu). Metode ini digunakan oleh Microsoft Windows 3.1 dan Macintosh. Ini adalah metode yang dapat digunakan untuk platforms hardware tertentu, karena tidak memerlukan perangkat keras khusus (misalnya timer yang digunakan untuk meng interupt pada metode penjadwalan Preemptive).


Kriteria Penjadwalan

Suatu algoritma penjadwalan CPU yang berbeda dapat mempunyai nilai yang berbeda untuk sistem yang berbeda. Banyak kriteria yang bisa dipakai untuk menilai algoritma penjadwalan CPU.
Kriteria yang digunakan dalam menilai adalah:
1.      CPU UtilizationKita ingin menjaga CPU sesibuk mungkin. CPU utilization akan mempunyai range dari 0 sampai 100 persen. Di sistem yang sebenarnya ia mempunyai range dari 40 sampai 100 persen.
2.      ThroughputSalah satu ukuran kerja adalah banyaknya proses yang diselesaikan per satuan waktu. Jika kita mempunyai beberapa proses yang sama dan memiliki beberapa algoritma penjadwalan yang berbeda, throughput bisa menjadi salah satu kriteria penilaian, dimana algoritma yang menyelesaikan proses terbanyak mungkin yang terbaik.
3.      Turnaround TimeDari sudut pandang proses tertentu, kriteria yang penting adalah berapa lama untuk mengeksekusi proses tersebut. Memang, lama pengeksekusian sebuah proses sangat tergantung dari hardware yang dipakai, namun kontribusi algoritma penjadwalan tetap ada dalam lama waktu yang dipakai untuk menyelesaikan sebuah proses. Misal kita memiliki sistem komputer yang identik dan proses-proses yang identik pula, namun kita memakai algoritma yang berbeda, algoritma yang mampu menyelesaikan proses yang sama dengan waktu yang lebih singkat mungkin lebih baik dari algoritma yang lain. Interval waktu yang diijinkan dengan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan sebuah proses disebut turnaround time. Turnaround time adalah jumlah periode untuk menunggu untuk dapat ke memori, menunggu di ready queue, eksekusi CPU, dan melakukan operasi M/K.
4.      Waiting TimeAlgoritma penjadwalan CPU tidak mempengaruhi waktu untuk melaksanakan proses tersebut atau M/K, itu hanya mempengaruhi jumlah waktu yang dibutuhkan proses di antrian ready. Waiting time adalah jumlah waktu yang dibutuhkan proses di antrian ready.
5.      Response TimeDi sistem yang interaktif, turnaround time mungkin bukan waktu yang terbaik untuk kriteria. Sering sebuah proses dapat memproduksi output di awal, dan dapat meneruskan hasil yang baru sementara hasil yang sebelumnya telah diberikan ke pengguna. Ukuran lain adalah waktu dari pengiriman permintaan sampai respon yang pertama diberikan. Ini disebut response time, yaitu waktu untuk memulai memberikan respon, tetapi bukan waktu yang dipakai output untuk respon tersebut.
6.      FairnessSuatu algoritma harus memperhatikan pengawasan nilai prioritas dari suatu proses (menghindari terjadinya starvation CPU time).
7.      Efisiensi. Rendahnya overhead dalam context switching, penghitungan prioritas dan sebagainya menentukan apakah suatu algoritma efisien atau tidak.
Sebaiknya ketika kita akan membuat algoritma penjadwalan yang dilakukan adalah memaksimalkan CPU utilization dan throughput, dan meminimalkan turnaround time, waiting time, dan response time.



0 Response to "Sistem operasi Komputer"

Poskan Komentar

powered by Blogger | WordPress by Newwpthemes | Converted by BloggerTheme