Perangkat Lunak Sistem

Perangkat lunak sistem atau sistem operasi merupakan software yang berfungsi melakukan operasi yang mengurusi tentang segala aktifitas komputer seperti mendukung operasi sistem aplikasi dan mengendalikan semua perangkat komputer agar dapat berjalan selaras dengan fungsinya. Menurut Abraham Silberschatz, Galvin, Gagne (2003), sistem operasi merupakan suatu program yang bertindak sebagai perantara antara pengguna dan hardware komputer. Mereka juga menyatakan bahwa tujuan dari sistem operasi adalah:

• Melaksanakan program pengguna dan memudahkan dalam menyelesaikan masalahnya.
• Membuat sistem komputer menjadi mudah untuk digunakan.
• Menjadikan pengguna hardware komputer menjadi lebih efisien.

Sistem operasi bekerja untuk mengatur operasi CPU, identifikasi input-output (I/O), tempat penyimpanan (memori) dan segala aktifitas komputer. Sistem operasi mengendalikan semua sumber daya komputer dan menyediakan landasan hingga sebuah program aplikasi dapat ditulis atau dijalankan.

Tugas-Tugas Sistem Operasi

Tugas-tugas sistem operasi diantaranya:

1. Menyediakan antarmuka pengguna (user interface), berupa:
   • Melakukan perintah (command-base user interface) dalam bentuk teks.
   • Mengarahkan menu (menu driven).
   • Antarmuka unit grafik (graphical user interface-GUI).
   • Kombinasi ikon dan menu untuk menerima dan melaksanakan perintah.
2. Menyediakan informasi yang berkaitan dengan hardware, yaitu berupa perangkat yang aktif atau pasif, dan mengendalikan perangkat I/O.
3. Melakukan tugas pengolahan dan pengendalian sumber daya dalam sebuah proses sebagai berikut:
   • Multitasking, yaitu melakukan tugas secara serentak atau sekaligus pada aplikasi yang sama maupun berbeda.
   • Multiprocessing, penggunaan atau pemrosesan sebuah program secara serentak oleh beberapa unit CPU.
   • Timesharing, menggunakan sistem komputer yang sama pada banyak pengguna.
   • Multithreading, memproses aktivitas pada bentuk yang sama dengan multitasking tetapi pada aplikasi tunggal.
   • Scalability dan Network, upaya komputer dalam mengendalikan dan meningkatkan kewaspadaan dan keamanan jumlah pengguna dan memperluas pelayanan.
4. Pengelolaan file dan direktori data, yaitu memastikan file-file dalam penyimpanan sekunder tersedia jika diperlukan, dan mengamankan dari pengguna yang tidak diizinkan.

Layanan Sistem Operasi

Senuah sistem operasi yang baik harus memiliki layanan berupa eksekusi program, operasi I/O, menipulasi sistem file, komunikasi, dan deteksi kesalahan. Dalam pemakaian secara multiuser sistem dapat lebih menguntungkan yaitu lebih efisien karena pemakaian sumber daya bersama antara pengguna. Sebagai fungsi layanan bersama tersebut maka sistem operasi akan memberikan efisiensi pengguna sistem berupa:

• Resource allocator, yaitu mengalokasikan sumber daya ke beberapa pengguna atau pekerjaan yang berkalan pada saat yang bersamaan.
• Protection, menjamin akses ke sistem sumber daya yang dikendalikan (akses pengguna ke sistem menjadi terkendali)
• Accounting, yaitu merekam kegiatan pengguna, jatah pemakaian sumber daya (keadilan atau kebijakan)

Eksekusi program merupakan kemampuan sistem untuk memuat program ke memori dan menjalankan program. Pengguna tidak dapat secara langsung mengakses sumber daya hardware, sistem operasi harus menyediakan mekanisme untuk melakukan operasi I/O atas nama pengguna. Manipulasi sistem file adalah kemampuan program untuk melakukan operasi pada file (membaca, menulis, membuat dan menghapus file). Komunikasi adalah pertukaran data atau informasi antar dua atau lebih proses yang berada pada satu komputer (atau lebih). Deteksi kesalahan (error) adalah menjaga kestabilan sistem dengan mendeteksi error hardware maupun operasi.

Struktur Sistem Operasi

Silberschatz, Galvin, Gagne (2003), berpendapat bahwa umumnya sebuah sistem operasi modern mempunyai komponen sebagai berikut:

• Manajemen proses
• Manajemen memori utama
• Manajemen memori skunder
• Manajemen sistem I/O (input/output)
• Manajemen file
• Sistem proteksi
• Jaringan
• Sistem command interpreter

Manajemen proses

Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang dieksekusi. Sebuh proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya, sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, file-file, dan perangkat-perangkat I/O. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktifitas-aktifitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti:

• Pembuatan dan penghapusan proses user dan sistem proses
• Menunda atau melanjutkan proses
• Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi
• enyediakan mekanisme untuk proses komunikasi
• enyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.

Manajemen memori utama

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 sendiri. Memori utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akases datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen memori seperti:

• menjaga track memori yang sedang diguanakan dan siapa yang menggunakannya
• memilih program yang akan di-load ke memori.
• Mengalokasikan dan men-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.

Manajemen memori skunder

Data tersimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karenan itu, untuk menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary storage yang bersifat permanen dan mempu menampung data dengan ukuran besar. Contoh dari memori skunder adalah harddisk, disket, USB flash disk, dan lain-lain. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk managementi seperti free space management, alokasi penyimpanan, dan penjadwalan disk.

Manajemen sistem I/O

Manajemen sistem I/O biasa juga disebut sebagai device manager, yang bertugas menyediakan device driver´yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca file pada hard disk, CD-ROM dan disket. Komponen sistem operasi untuk sistem I/O adalah sebagai berikut:

• Buffer: berfungsi untuk sementara menampung data dari/ke perangkat I/O.
• Spooling: melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dan sebagainya).
• Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi detail untuk hardware I/O tertentu.

Manajemen file

File adalah sekumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarki (direktori, volume, dan lain-lain). Tanggung jawab sistem operasi adalah:

• Pembuatan dan penghapusan file
• Pembuatan dan penghapusan direktori
• Mendukung manipulasi file dan direktori
• Memetakan file ke secondary storage
• Melakukan backup file ke media penyimpanan permanen (non volatile)

Sistem proteksi

Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengendalikan akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem suber daya. Mekanisme proteksi seharusnya:

• Dapat membedakan antara pengguna yang diizinkan dan yang belum
• Menentukan kendali
• Menyediakan alat pengatur

Jaringan

Sistem distribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung memlaui jaringan komunikasi sistem terdistribusi yang menyediakan akases pengguna ke berbagai macam sumber daya sistem. Akses tersebut menyebabkan meningkatnya:

• Kecepatan komputer
• Ketersediaan data
• Kehandalan (enhanced reliability)

Sistem command-interpreter

Sistem operasi menunggu instruksi dapri pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, command-line interpreter, shell pada UNIX. Sistem command interpreter sangat bervariasi antara satu sistem operasi dengan sistem operasi lainnya dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi perangkat I/O yang ada. Contohnya CLI, Windows, pen-based (touch), dan lain-lain.

Klasifikasi Sistem Operasi

Sistem operasi dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Berdasarkan skala arsitekturnya (bit), sistem operasi dibedakan menjadi sistem operasi berskala 8-bit, 16-bit, 32-bit, dan 64-bit. Sistem operasi dengan skala 8-bit dan 16-bit saat ini sudah mulai ditinggalkan, sedangkan saat ini kebanyakan yang digunakan adalah skala 32-bit, seperti sistem operasi Microsoft Windows NT, Windows 2000, Windows XP, LINUX, IBM OS/400, Sun Solaris). Sedangkan yang baru dan masih jarang ditemui di pasaran adalah skala 64-bit. Seperti Windows XP 64-bit, Digital UNIX, Open VMS, IBM AIX for RS/6000, SGI IRIX, dan HP-UX.
2. Klasifikasi sistem operasi berdasarkan end-user interface.
   • Command driven. Biasa juga disebut command line dimana perintah sistem operasi diketikkan pada prompt perintah atau dieksekusi melalui script file (misalnya pada sistem operasi DOS, UNIX, atau XENIX)
   • Graphical user interface (GUI). Pengguna akhir menggunakan mouse atau alat penunjuk (pointer) yang lain untuk memilih objek yang mewakili suatu instruksi spesifik (misalnya: semua sistem operasi Windows, IBM OS/2, MAC-OS, LINUX)
3. Klasifikasi sistem operasi berdasarkan pengguna:
   • Single-user single-tasking: sistem operasi yang hanya mampu untuk melayani satu pengguna pada satu saat untuk satu instruksi dalam satu siklus proses (misal MS-DOS)
   • Single-user multi-tasking: sistem operasi yang hanya mampu untuk melayani satu pengguna pada satu saat tetapi mampu untuk mengeksekusi beberapa instruksi dalam satu siklus proses (misalnya Windows 95, IBM OS/2, MAC-OS).
   • Multi-user multi-tasking: sistem operasi yang mampu untuk melayani beberapa pengguna sekaligus dalam satu waktu dan juga mampu untuk menjalankan beberapa instruksi sekaligus dalam satu siklus proses.
4. Klasifikasi sistem operasi berdasarkan pangsa pasar:
   • Sistem operasi server/network, seperti Windows NT Server, Windows XP, IBM AIX for RS/6000, Digital UNIX, Open VMS, HP-UX, Sun Solaris, dan IBM OS/400, LINUX.
   • Sistem operasi desktop, seperti Windows 95 / Windows NT Workstation, Windows XP, LINUX, OS/2 Wrap, MacOS, Java
   • Sistem operasi Hanheld, seperti Windows CE, GEOS, Magic Cap.