DASAR KOMPUTER DAN PEMROGRAMAN IB
PENGANTAR SISTEM OPERASI 2015
DEFINISI SISTEM OPERASI • OS (Operating System) merupakan merupakan program yang mengatur eksekusi program dan bertindak sebagai interface antara aplikasi dan perangkat keras.
2
KOMPONEN SISTEM KOMPUTER Perangkat Keras, merupakan sumber daya utama untuk proses komputasi. Perangkat keras komputer terdiri dari : CPU, memory dan perangkat input Output Sistem Operasi, mempunyai tugas untuk melakukan control dan koordinasi penggunaan perangkat keras pada berbagai program aplikasi untuk user-user yang berbeda. Program Aplikasi, menentukan cara sumber daya sistem digunakan untuk menyelesaikan permasalahan komputasi dari user, contohnya compiler, sistem basis data, video games, program bisnis dan lain-lain. User yang menggunakan sistem, terdiri dari orang, mesin atau komputer lain. 3
LAYANAN SISTEM OPERASI Program development. Program execution. Access to I/O devices. Controlled access to File. System Access. Error Detection and Response. Accounting.
4
SISTEM OPERASI Resource allocator • Sistem operasi mengatur dan mengalokasikan sumber daya – sumber daya sistem komputer
Program control • Sistem operasi melakukan control eksekusi dari program user dan operasi input output.
Kernel • Sistem operasi sering disebut kernel, yaitu suatu program yang berjalan sepanjang waktu (selain program aplikasi) 5
TUJUAN SISTEM OPERASI Satu fungsi penting sistem operasi ialah sebagai program pengendali yang bertujuan untuk menghindari kekeliruan (error) dan penggunaan komputer yang tidak perlu Tujuan Sistem Operasi • Kemudahan. • Efisiensi. • Kemampuan untuk berkembang. 6
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI • Komputer digital, pertama kali di desain oleh ahli matematika bernama Charles Babbage (1792 - 1871), memberikan gagasan tentang suatu mesin yang terprogram. • Keterbatasan teknologi masa itu, membuat mesin yang diciptakan Charles Babbage tidak dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Mesin yang diciptakan hanya berupa mekanis, tanpa adanya sistem operasi. • Bekerja sebagai mesin hitung. Mesin yang diciptkan Charles, digunakan untuk melakukan perhitungan beberapa model matematis. Menggunakan punch card untuk memasukan nilai/angka yang akan digunakan dalam perhitungan 7
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI
Serial Processing
Simple Batch System
Multiprogramming Batch System
Time Sharing System
Clustered System
Distributed System
Parallel System
Desktop System
Real Time System
Handheld System
8
SEJARAH 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. • Kelemahan pada generasi ini adalah : Suatu task bisa saja telah selesai sebelum menghabiskan jatah waktu yang telah ditentukan sebelumnya, sehingga terdapat waktu yang dihabiskan untuk menunggu untuk mengerjakan job selanjutnya. Atau malahan waktu yang telah dialokasikan sebelumnya tidak cukup untuk menyelesaikan job, sehingga dipaksa untuk dihentikan.
9
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : 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, karena 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. Ide : pada saat processor menunggu mekanisme dari I/O, processor dapat melakukan eksekusi instruksi yang lain.
10
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : MULTIPROGRAMMING BATCH SYSTEM • Pada sistem multiprogramming, sistem operasi harus menyediakan mekanisme untuk manajemen memori, penjadwalan CPU dan manajemen disk. • Sistem operasi multiprogram menyediakan supply untuk I/O routine. Sistem harus dapat mengalokasikan memori untuk beberapa job. Beberapa job yang sudah siap dieksekusi akan dipilih oleh sistem job mana yang akan dieksekusi oleh CPU. Perangkat apa saja yang diperlukan oleh setiap job juga harus dialokasikan oleh sistem. JOB 3 JOB 2 JOB 1
MEMORY PARTITION
OS 11
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : MULTIPROGRAMMING BATCH SYSTEM • Beberapa job dikumpulkan oleh sistem operasi pada memori utama pada waktu yang sama. Kumpulan job ini merupakan bagian dari job yang disimpan pada pool (job pool). Job pool berisi job-job yang sudah siap dieksekusi. • Jumlah job dapat disimpan bersama-sama pada memori biasanya lebih kecil daripada jumlah job yang dapat berada pada job pool. Sistem operasi mengambil beberapa job yang siap untuk dieksekusi untuk diletakkan di memori utama. • Jika job yang sedang dieksekusi menunggu beberapa task (seperti proses mount tape drive atau operasi I/O yang harus diselesaikan), maka job tersebut diganti dengan job berikutnya.
12
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : MULTIPROGRAMMING BATCH SYSTEM
13
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : MULTIPROGRAMMING BATCH SYSTEM
14
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : MULTIPROGRAMMING BATCH SYSTEM
15
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : TIME SHARING SYSTEM • Time sharing atau multitasking adalah pengembangan dari sistem multiprogram. Beberapa job yang berada pada memori utama dieksekusi oleh CPU secara bergantian. CPU hanya bisa menjalankan program yang berada pada memori utama. Perpindahan antar job terjadi sangat sering sehingga user dapat berinteraksi dengan setiap program pada saat dijalankan. Suatu job akan dipindahkan dari memori ke disk dan sebaliknya. • Sistem time sharing juga disebut dengan sistem komputasi interaktif, dimana sistem komputer menyediakan komunikasi on-line antara user dengan sistem.
16
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : TIME SHARING SYSTEM • User memberikan instruksi pada sistem operasi atau program secara langsung dan menerima respon segera. • Perangkat input berupa keyboard dan perangkat output berupa display screen, seperti cathode-ray tube (CRT) atau monitor. Bila sistem operasi selesai mengeksekusi satu perintah, makan sistem akan mencari pernyataan berikutnya dari user melalui keyboard. • Sistem menyediakan editor interaktif untuk menulis program dan sistem debug untuk membantu melakukan debugging program.
17
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : TIME SHARING SYSTEM • Agar user dapat mengakses data dan kode program dengan nyaman, sistem menyediakan sistem file online. • Suatu file adalah kumpulan informasi yang berhubungan yang didefinisikan oleh pembuatnya. Biasanya, file berupa program (baik bentuk source dan object) dan data. Data file berupa teks dengan format tertentu. • Secara umum, file adalah kumpulan bit, bite, baris atau record. • Sistem operasi mengimplementasikan konsep abstrak dari file dengan mengatur perangkat penyimpan seperti tape dan disk. File secara normal diorganisasikan dalam logical cluster atau directory, untuk memudahkan lokasi dan akses file.
18
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : DESKTOP SYSTEM • Semakin turunnya harga perangkat keras, dikembangkan sistem komputer untuk satu user. Jenis sistem komputer ini biasanya disebut dengan personal computer (PC). • Perangkat I/O berupa keyboard dan mouse, dan perangkat output berupa display screen atau printer yang berkecepatan tinggi. • Personal Computer dikembangkan tahun 1970-an. Sistem ini disebut dengan mikro komputer. • Sistem operasi masih belum dikembangkan untuk multiuser maupun multitasking. Tujuan sistem operasi adalah untuk memaksimalkan utilitas CPU dan peripheral, serta memaksimalkan kenyamanan dan respon user.
19
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : DESKTOP SYSTEM • Sistem operasi yang dikembangkan adalah Microsoft Windows dan Apple Machintosh. Sistem operasi MSDOS dari Microsoft yang masih single tasking dikembangkan oleh IBM menjadi OS/2 yang merupakan sistem multitasking. • Berkembangnya sistem komputer dari mainframe menjadi mikro komputer menunjukkan bahwa sistem operasi mikro komputer dapat mengadopsi sistem mainframe.
20
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : DESKTOP SYSTEM • Contoh perpindahan sistem operasi adalah perkembangan sistem operasi MULTICS. MULTICS dikembangkan tahun 1965 sampai 1970 oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT) sebagai utilitas komputasi yang berjalan pada komputer mainframe yang besar dan komplek. Kemudian Bell Laboratories mengembangkan MULTICS dengan mendesain UNIX tahun 1970 untuk minikomputer PDP-11. Tahun 1980, dikembangakan sistem operasi UNIX-like untuk sistem mikrokomputer menyusul sistem operasi lain yaitu Microsoft Windows NT, IBM OS/2 dan Machintosh.
21
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : PARALLEL SYSTEM • Sistem paralel atau sistem multiprosessor mempunyai lebih dari satu prosessor yang dapat berkomunikasi, membagi bus, clock dan juga perangkat memory dan peripheral. Sistem ini disebut sebagai tightly coupled system. Sistem ini dikembangkan karena beberapa alasan. Salah satu keuntungan dari sistem ini adalah meningkatkan jumlah proses yang dapat dijalankan pada satu waktu (throughput). • Dengan meningkatkan jumlah prosessor, diharapkan pekerjaan dapat dikerjakan dalam waktu yang lebih pendek. Alasan lain dari pengembangan sistem multiprosessor adalah meningkatkan kehandalan sistem. Jika fungsi dapat didistribusikan pada beberapa prosessor, maka kegagalan dari satu prosessor tidak akan menghentikan sistem, tetapi hanya memperlambat sistem. Kemampuan untuk melanjutkan penyediaan layanan untuk menyelamatkan perangkat keras disebut gracefull degradation. Sistem yang didesain untuk gracefull degradation juga disebut fault- tolerant. 22
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : PARALLEL SYSTEM • Sistem multi prosesor yang sering digunakan adalah model symmetric multiprocessing, dimana setiap prosesor menjalankan sistem operasi yang identik dan komunikasi antar prosesor jika diperlukan. • Beberapa sistem menggunakan asymmetric multiprocessing, dimana setiap prosesor mempunyai tugas tetentu. Prosesor master mengontrol sistem, prosesor lain menunggu instruksi master atau mempunyai tugas yang ditentukan oleh master. Skema ini merupakan hubungan masterslave. Prosessor master menjadwal dan mengalokasikan pekerjaan dari prosessor slave. • Contoh symmetric multiprocessing adalah sistem UNIX versi Encore’s untuk komputer Multimax Komputer dapat dikonfigurasikan untuk menangani satu lusin prosessor, semua menjalankan UNIX.
23
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : DISTRIBUTED SYSTEM • Tren sistem komputer saat ini adalah mendistribusikan komputasi diantara beberapa prosesor. Prosesor berkomunikasi dengan prosesor lain melalui saluran komunikasi, misalnya bus kecepatan tinggi atau saluran telepon. Sistem ini disebut loosely coupled system atau sistem terdistribusi (distributed system). • Prosesor pada sistem terdistribusi bervariasi ukuran dan fungsinya. Biasanya terdiri dari mikro prosesor, workstation, mini komputer dan sistem komputer general purpose. • Prosesor-prosesor ini disebut dengan site, node, komputer atau lainnya.
24
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : DISTRIBUTED SYSTEM • Resource sharing, jika sejumlah site yang berbeda dihubungkan, maka user pada site satu dapat menggunakan sumber daya dari site lainya. Sebagai contoh, user pada site A dapat menggunakan printer laser dari site B. Sebaliknya user B dapat mengakses file user A. • Meningkatkan kecepatan komputasi, jika komputasi tertentu dapat dipartisi dalam sejumlah sub komputasi yang dapat berjalan secara konkuren, maka sistem terdistribusi dapat mendistribusikan komputasi pada beberapa site untuk menjalankan komputasi secara konkuren.
25
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : DISTRIBUTED SYSTEM •
Lebih handal, Jika satu site gagal pada sistem terdistribusi, sisa site dapat melanjutkan operasinya. Jika sistem dibagi sejumlah instalasi besar, maka kegagalan salah satunya tidak berakibat pada sisa sistem.
•
Komunikasi, terdapat beberapa anggota program yang memerlukan mengganti data dengan data lain pada satu sistem. Sistem Windows contohnya, sering terjadi membagi data atau transfer data antara display. Jika beberapa site dihubungkan dengan lainnya dengan jaringan komunikasi, prosessor pada site yang berbeda dapat menukar informasi. User melakukan transfer file atau komunikasi dengan user lain melalui electronicmail. Seorang user dapat mengirim mail ke user lain pada site yang sama atau site yang berbeda.
26
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : DISTRIBUTED SYSTEM •
Sistem terdistribusi memerlukan infrastruktur jaringan, berupa local area network (LAN) atau wide area network (WAN). Sistem terdistribusi biasanya disebut dengan sistem client-server atau peer-to-peer
27
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : CLUSTERED SYSTEM • Sistem terklaster (clustered system) adalah pengembangan dari sistem terdistribusi. Perbedaan sistem terklaster dengan sistem terdistribusi adalah pada sistem terklaster memungkinkan dua atau lebih sistem untuk membagi penyimpan sekunder (storage) bersama-sama. Sistem ini mempunyai kehandalan sistem yang tinggi seperti pada sistem terdistribusi.
• Sistem terklaster dapat berupa model asymmetric clustering dimana satu server menjalankan aplikasi sementara server lainnya standby. Model lainnya adalah symmetric clustering dimana semua host menjalankan aplikasi
28
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : REAL TIME SYSTEM • Salah satu bentuk sistem operasi untuk keperluan khusus adalah sistem real time. Sistem real time digunakan bila terdapat kebutuhan ketepatan waktu pada operasi prosesor atau aliran data sehingga sering digunakan untuk perangkat control pada suatu aplikasi seperti mengontrol percobaan keilmuan, sistem medical imaging, sistem control industri dan beberapa sistem display.
• Pada sistem real time harus didefinisikan batasan waktu yang tetap. Pemrosesan harus dikerjakan dalam waktu tertentu atau sistem akan gagal. Sebagai contoh, jika lengan robot tidak diinstruksikan untuk berhenti segera maka dapat merusak robot tersebut.
29
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : REAL TIME SYSTEM • Terdapat dua bentuk sistem real time. Sistem hard real time menjamin tugas kritis diselesaikan tepat waktu. Pada sistem ini penyimpan sekunder terbatas atau tidak digunakan, data langsung dikirim ke memori atau readonly memory (ROM) dalam waktu singkat. Pada sistem hard real time terjadi konflik pada sistem time sharing dan tidak didukung oleh sistem operasi tujuan umum.
• Bentuk lainnya adalah soft real time dimana tugas kritis mendapatkan prioritas lebih tinggi dari tugas lain dan setelah satu task selesai maka task berprioritas ini akan diselesaikan. Sistem ini terbatas pada industri pengontrol robot. Sangat berguna pada aplikasi multimedia dan virtual reality yang membutuhkan fitur sistem operasi tertentu
30
SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM OPERASI : HANDHELD SYSTEM • Sekitar tahun 1990-an dikembangkan sistem yang lebih kecil dari mikro komputer yang disebut dengan sistem handheld dalam bentuk personal digital assistants (PDA). Pada beberapa sistem terdapat telepon selular. Sistem ini mempunyai memori yang terbatas, prosesor dengan kecepatan rendah dan display screen yang kecil.
31
JENIS JENIS SISTEM OPERASI DOS WINDOWS MACINTOSH OS/2 UNIX/LINUX 32
DISK OPERATING SYSTEM • DR-DOS Dibuat oleh perusahaan digital research pada tahun 1988 dari Hasil transformasi CP/M (control program/monitor). Digital Research didirikan oleh Gory Kildall (1942-1994). Sistem operasi Ini digunakan sampai pada komputer pentium. • PC-DOS Dirancang dan dibuat oleh perusahaan microsoft corp. namun dengan dikeluarkannya sistem operasi windows, sistem operasi ini sudah jarang / tidak digunakan lagi saat ini. • MS-DOS Dirancang dan dibuat oleh perusahaan microsft corp. sistem operasi ini digunakan hingga saat ini dan terus dikembangkan versinya sesuai dengan kebutuhan. 33
WINDOWS • Dirancang oleh Microsoft Corp. Pada awalnya dibuatnya windows bukan merupakan sistem operasi karena windows versi 3.x. Untuk menjalankannya masih bergantung pada sistem operasi DOS. • Tujuan awalnya hanya untuk mengatasi masalah yang dihadapi pengguna komputer dalam melakukan : – MULTITASKING : penggunaan program komputer secara bersamaan. – MULTIUSER : pengaturan pemakai komputer oleh banyak pemakai.
34
MACINTOSH • Macintosh pertama dikeluarkan oleh perusahaan APPLE CORP. Berbeda dengan sistem operasi yang lain, sistem ini hanya ditujukan untuk komputer berbasis grafis dengan istilah GUI (Graphical User Interface). • Penggunaanya sangat spesifik karena tidak dapat digunakan pada komputer lain (PC), tetapi hanya dapat digunakan pada komputer mancitosh saja, karena pada komputer Macintosh tidak dikenal adanya extention (.exe) file seperti pada sistem Operasi DOS dan WINDOWS
35
OS/2 • OS/2 dibuat pertama kali dengan tujuan untuk menggantikan sistem operasi DOS. Namun sistem ini jarang digunakan karena harganya lebih mahal dan pengembangannya lebih lambat bila dibandingkan dengan DOS
36
UNIX/LINUX • UNIX pertama kali digunakan untuk komputer mini dan mainframe, tetapi kini Sudah dapat digunakan oleh komputer mikro. Diciptakan oleh ahli riset BELL LABORATORIES (amerika). Tetapi kurang diminati oleh pengguna komputer mikro karena sulitnya menyatukan standar sistem. Perkembangannya tidak sepesat DOS, namun kini UNIX telah mengeluarkan versi terbarunya dengan nama LINUX. Untuk mempromosikan dan memperkenalkan sistem operasi LINUX pada masyarakat, maka perusahaan pembuatnya memasarkan secara gratis
37
TERIMA KASIH IMAM AHMAD TRINUGROHO
