1.
Pengertian Sistem operasi Komputer adalah 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.
Sistem
Operasi komputer
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.
2.
Jenis-jenis Sistem Operasi Komputer
WINDOWS (MICROSOFT WINDOWS)
Mircorost Windows atau biasa kita sapa dengan sebutan Windows adalah Sistem
Operasi yang dikembangkan oleh Microsoft
Corporation yang menggunakan antarmuka dengan berbasikan GUI (Graphical
User Interface) atau tampilan antarmuka bergrafis.
Awalnya Windows bermula dari Ms-Dos (Microsoft Disk Operating System)
yaitu sebuah Sistem Operasi yang berbasiskan teks dan Command-Line
Interpreter. Windows Versi pertama,
Windows Graphic Environmnet 1.0 merupakan perangkat lunak yang bekerja atas
arsitekstur 16-Bit dan bukan merupakan Sistem Operasi dan berjalan atas MS-DOS,
sehingga untuk menjalankannya membutuhkan MS-DOS. MS-DOS sendiri sebenarnya
dibuat oleh perusahaan pembuat komputer Seattle Computer Products dan barulah
kemudian direkrut oleh Microsoft yang selanjutnya dibeli lisensinya.
Kemudian berkembang menjadi Windows 1.0 versi pertama Sistem Operasi dalam
dunia Sistem Operasi yang berbasiskan GUI (Graphical User Interface) dan
mendukung Multi-Tasking atau dapat mengerjakan banyak pekerjaan secara
simultan. Setelah itu Windows 1.0 berkembang menjadi Windows 2.0, Windows 2.0
ini berbasis GUI dan mendukung penggunaan VGA (Video Graphics Array) dan
juga mendukung Multi-Tasking. Windows 2.0 juga support terhadap
penggunaan Processor Intel 80286
dimana Processor Intel 80286 adalah Processor pertama dengan kemampuan untuk
memproteksi area memory.
Kemudian dilanjutkan dengan generasi Windows 3.0 dimana Windows 3.0 memiliki
kemampuan yang sama dengan Windows sebelumnya dan ditambah dukungan kartu grafis SVGA atau XGA dan juga
icon yang lebih baik. Dalam era tersebut, Microsoft juga menyediakan SDK (Software
Development Kit) sehingga para developer piranti lunak dapat mengembangkan
aplikasi/programnya agar mampu berjalan di Windows 3.0 ini. Windows 3.0 juga
memperkenalkan adanya Virtual Device Driver (VXD) dimana dapat berguna
untuk meminimalisasi ketergantungan pada setiap driver pada perangkat keras tertentu. Windows 3.0 kemudian berevolusi
menjadi Windows 3.1 yang sudah diperkenalkan dengan fitur Multimedia dan True
Type Font selain itu juga memudahkan End-User karena adanya fitur Drag
and Drop dan akhirnya Windows versi 3 ini berkembang menjadi Sistem Operasi
yang sudah mengenal NetWorking atau Jaringan (Windows 3.11).
Setelah berkembang cukup lama akhirnya Microsoft memperkenalkan Sistem Operasi hibrida 16-Bit/32-Bit
yang dikenal dengan nama Windows 95. Banyak perubahan dari Windows versi sebelumnya,
yaitu : Windows 95 memiliki GUI yang lebih menarik dan atraktif, mendukung Plug
and Play, mendukung penamaan yang panjang, memiliki beberapa fasilitas seperti
: Browser yang terintegrasi dan Windows Explorer untuk menjelajah Windows.
Selain itu juga Windows 95 memiliki fitur untuk memanajemen daya (APM) dan
diperkenalkannya juga Client-Server.
Generasi penerus dari Windows 95 adalah Windows 98 dimana Windows 98 sudah
mendukung VGA berbasis AGP, serta mendukung media penyimpanan ringkas seperti
USB, diperkenalkannya NAT untuk berbagi koneksi Internet dan digantikannya Virtual
Device Driver dengan Windows Driver Model. Ada juga beberapa fitur
tambahan berupa aplikasi Microsoft
Office dan Internet Explorer versi 5. Windows 98 juga sudah memiliki
kemampuan-kemampuan untuk memainkan Game dan menjalankan aplikasi Multimedia.
Perkembangan selanjutnya adalah Windows
ME, tidak ada yang spesial dari Windows ME selain transisi dukungan
grafis dari 16-Bit ke 32-Bit dan pada era Windows ME sudah banyak pengguna rumahan
yang memakainya. Windows ME pun akhrinya digantikan dengan Windows NT yang
sudah mendukung arsitekstur x86 (80×86) , Intel IA64 dan AMD64 (x64) serta
mendukung grafis 32-Bit. Windows NT sebenarnya dibangun dari pengembangan IBM
OS/2 dan Windows NT juga banyak digunakan dalam jaringan komputer. Windows NT
juga memperkenalkan File System NTFS yang lebih baik dari FAT maupun FAT-32.
Selanjutnya Windows NT berkembang menjadi Windows 2000 banyak fitur tambahan
diantaranya : Active Directory, Image Preview, Browser Internet Explorer v6,
DirectX dan Open GL, Plug and Play dan Windows Driver Model yang lebih baik
performanya dibanding sebelumnya. Setelah generasi Windows NT munculah Windows XP yang menawarkan banyak
perubahan, mempunyai banyak fitur dan performa yang semakin mengingkat. Bisa
dikatakan Windows XP merupakan Windows yang paling laris dan digandrungi oleh
pengguna PC maupun perangkat PC bergerak (Mobile). Seiring dengan kebutuhan
akan networking maka Microsoft Corporation mengeluarkan Sistem Operasi yang
berkonsentrasi pada jaringan, yaitu : Windows Server 2003. Bisa dibilang Windows Server 2003 adalah reinkarnasi
dari Windows NT.
Banyak sekali fitur yang ditawarkan pada Windows Server 2003 ini salah satunya
adalah diperkenalkannya platform .Net. Diperkenalkan juga fitur Domain
Controller Server, PKI (Public Key Infrastructure) Server, Domain
Name System (DNS), Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), Windows
Internet Name Service (WINS), Microsoft IIS, dan lain sebagainya. Microsoft
pun melanjutkan perkembangan Sistem Operasi dengan Windows Vista (Longhorn),
ini merupakan revolusi dari Windows XP. Windows Vista lebih mengutamakan
interface atau penampilan grafis antarmuka dibandingkan dengan performa,
dibuktikan dengan adanya fitur : AERO, Sidebar, dan lain sebagainya.
Windows Vista juga menawarkan tingkat keamanan yang lebih baik dibandingkan
dengan Windows XP, karena pada Windows Vista diperkenalkan adanya Windows
Firewall with Advanced Security, Windows Defender, Parental Control,
User Account Control (UAC), BitLocker Drive Encryption, ASLR.
Windows Vista juga sudah mengenal IPv6, DirectX versi terbaru, dan arsitekstur
64-Bit. Perkembangan selanjutnya adalah transisi dari Windows Server 2003
menjadi Windows Home Server yang
ditujukan sebagai File Server untuk rumahan. Windows Server juga mengenalkan
beberapa teknologi yaitu : Headless Operation (Server tidak membutuhkan
monitor atau keyboard untuk memanjemen perangkat), Kontrol jarak jauh,
Pemantauan kesehatan komputer, Sharing dan Streaming.
Generasi berikutnya ditandai dengan munculnya penggabungan Sistem Operasi
Windows Vista dengan Windows Server, yaitu Windows Server 2008. Fitur Windows
Vista dan Windows Server digabung menjadi satu padu untuk meningkatkan keamanan
dan kenyamanan End-User. Selanjutnya Windows Server 2008 berkembang
menjadi Windows Server 2008 R2.
Lalu Sistem Operasi besutan Windows adalah Windows 7, Windows 7 dirilis untuk
menggantikan kekurangan Windows XP dan kelebihan Windows Vista. Boleh dikatakan
jikalau Windows 7 adalah fusi dari Windows XP dan Windows Vista, tidak seperti
pada Windows Vista, Windows 7 memiliki performa yang lebih baik dari Windows
Vista.
Sistem operasi terbaru dari microsoft,
di rilis pada tahun 2012 yaitu windows 8. Windows 8 adalah nama dari versi terbaru
Microsoft Windows, serangkaian sistem operasi yang diproduksi oleh Microsoft
untuk digunakan pada komputer pribadi, termasuk komputer rumah dan bisnis,
laptop, netbook, tablet PC, server, dan PC pusat media. Sistem operasi ini
mendukung mikroprosesor ARM selain mikroprosesor x86 tradisional buatan Intel
dan AMD. Antarmuka penggunanya diubah agar mampu digunakan pada peralatan layar
sentuh selain mouse dan keyboard, sehingga Windows 8 di desain
untuk perangkat tablet sentuh. Desain Windows 8 yang begitu elegan membuat
pengalaman yang berbeda bagi penggunanya, sehingga bisa lebih nyaman untuk mengoperasikan perangkat komputer.
- UNIX
UNIX sendiri ditulis dalam bahasa C sehingga UNIX pun mirip dengan DOS yaitu Line/Text
Command Based selain itu UNIX pun merupakan Sistem Operasi yang secure dibanding
dengan Sistem Operasi lain, karena setiap file, direktori, user dan group
memiliki set izin tersendiri untuk diakses. Karena adanya dukungan Proyek GNU,
maka selanjutnya UNIX berkembang menjadi LINUX (Salah satu varian UNIX).
- LINUX
Awalnya dikembangkan oleh Linus
Torvalds yang pada mulanya sekedar emulasi terminal yang dibutuhkan
untuk mengakses server UNIX di Universitasnya. Linux merupakan kloningan dari
MINIX (Salah satu varian UNIX), peralatan sistem dan pustakanya umumnya berasal
dari Sistem Operasi GNU. Linux
memiliki banyak disain yang berasal dari disain dasar UNIX, Linux menggunakan
Kernel Monilitik yaitu Kernel Linux yang menangani kontrol prosses, jaringan,
periferal, dan pengaksesan sistem berkas. Sama seperti UNIX, Linuxpun dapat
dikendalikan oleh satu atau lebih antarmuka baris perintah (Command Line
Interface/CLI) berbasis teks, antarmuka pengguna grafis (Graphical User
Interface/GUI) yang merupakan konfigurasi bawaan untuk versi dektop.
Pada komputer Desktop, GNOME, KDE dan Xfce merupakan antarmuka pengguna yang
paling populer diantara varian antarmuka pengguna lainnya. Sebuah sistem Operasi Linux menyediakan
antarmuka baris perintah lewat sebuah Shell (Konsole). Perbedaan utama
antara Linux dan Sistem Operasi Populer lainnya terletak pada Kernel Linux dan
komponen-komponennya yang bebas dan terbuka. Sama seperti pada UNIX, Linux
berkonsentrasi pada Workstation dan Server banyak Workstation dan Server yang
mengandalkan Linux karena Linux sangat stabil digunakan untuk jangka waktu lama
dan Linuxpun kebal terhadap Malware.
Satu hal yang membedakan Linux terhadap Sistem Operasi lainnya adalah harga.
Harga Linux ini kebanyakan Gratis walaupun ada juga yang berbayar (Lisensi).
Linux dapat didistribusikan tanpa harus memberikan royalty kepada seseorang.
Linux disusun berdasarkan standard Sistem Operasi POSIX yang diturunkan dari
UNIX itu sendiri. Ada beberapa macam Distro Linux, seperti : Debian, Lycoris,
Xandros, Lindows, Linare, Linux-Mandrake, Red Hat Linux, Slackware, Knoppix,
Fedora, Suse, Ubuntu.
- IBM
OS/2
Sistem Operasi IBM OS/2 ini dibuat secara bersama-sama oleh International
Bussiness Machine Corporation dan Microsoft Corporation, untuk
digunakan pada komputer IBM sebagai pengganti Sistem Operasi DOS. Kata OS/2 adalah singkatan dari Operating
System/2, Sistem Operasi ini didesain agar dapat menggunakan kemampuan penuh
dari Mikroprosessor Intel 80286 , termasuk diantaranya adalah Modus terproteksi
(Protected Mode), mampu menjalankan tugas secara Simultan, serta
mendukung Memori Virtual, dengan tetap mempertahankan kompatibilitas dengan
banyak perangkat lunak MS-DOS yang beredar saat itu.
- MAC
OS (MACINTOSH OPERATING SYSTEM)
MAC OS atau Macintosh Operating System adalah Sistem Operasi yang dibuat oleh
Apple Computer khusus untuk komputer Macintosh dan tidak kompatibel dengan
komputer berbasis IBM. MAC OS merupakan Sistem Operasi pertama yang menggunakan
antarmuka pengguna grafis (Graphical User Interface/GUI). Sistem Operasi
Macintosh dibagi menjadi 2 jenis :
a. MAC OS Klasik
Tidak memiliki sembarang Command
Line (Baris perintah), menggunakan User Interface (UI) sepenuhnya dan menggunakan
Cooperative Multitasking.
b. MAC OS X
MAC OS X memasukkan unsur-unsur BSD
Unix, One Step, dan MAC OS X memiliki memori ala-Unix dan Pre-Emptive
Multitasking.
Kelebihan
MAC OS :
- Stabil,
karena menggunakan UNIX.
- Multitasking.
- Tampilan
(UI) sangat bagus.
- Aman
dari Malware.
MAC OS X adalah garis komputer
Sistem Operasi yang dikembangkan, dipasarkan oleh Apple Inc, MAC OS X adalah penerus dari MAC OS (Klasik). MAC OS X
dibangun di atas XNU kernel, dengan fasilitas standar Unix tersedia dari antarmuka
baris perintah.
- FREE
BSD
FreeBSD adalah Sistem Operasi bertipe
UNIX bebas yang diturunkan dari UNIX AT&T. FreeBSD berjalan di atas
sistem intel x86. FreeBSD sendiri kali pertama muncul pada tahun 1993 oleh
David Greenman. Tujuan dari FreeBSD adalah menyediakan software yang dapat
digunakan untuk berbagai kepentingan. FreeBSD sendiri dikembangkan dari 386BSD
sebuah proyek pengembangan BSD OS yang berjalan di atas Chip Intel.
- SOLARIS
Sistem Operasi Solaris adalah sebuah Sistem Operasi yang berdasarkan UNIX
system yang diperkenankan oleh Sun
Microsystems pada tahun 1992 sebagai pendukung SunOS. Solaris terkenal
karena kestabilannya, khususnya pada sistem SPARC (Scalable Processor
Architecture), Solaris disertifikasi dalam Spesifikasi UNIX walaupun pada awal
pengembangannya berdasarkan kepemilikan pribadi, dan kebanyakan kode dasarnya
sekarang ini merupakan Software OpenSource yang biasa dikenal dengan OpenSolaris.
Open Solaris adalah OpenSource versi Sistem Operasi Sun Solaris, tetapi Sun
Solaris terdiri dari lebih beberapa kode yang tidak hanya inti dari Sistem
Operasi misalnya : Source untuk Installer, Desktop, Software.
Open Solaris memiliki banyak fitur yang menjadikan
OpenSolaris bisa digunakan untuk skala penggunaan yang besar dari penggunaan
untuk desktop PC atau Mobile PC.
Konsep Open Solaris adalah sebagai berikut :
- Free
Redistribution :
Didistribusi secara bebas.
- Source
Code : Sumber
(Source) harus tersedia untuk semua distribusi.
- Derived
Works :
Setiap orang bisa mengubah kode dan mendisrtibusikan kembali.
- No
Discrimination :
Kode harus disediakan untuk seseorang untuk dikembagkan.
- Chrome
OS
Chrome OS adalah Sistem Operasi besutan
Google yang ringan dan berbasis Linux dan standard web untuk personal
computer PC. Google Chrome bekerja dengan metode Windowing atau switching (Multi-Tasking).
Google Chrome OS menggunakan standard web HTML 5, yang merupakan pengembangan
software di browser yang berbasis Sistem Operasi. Jika dilihat-lihat, Chrome OS
ini merupakan gabungan dari Linux dan Windows Vista. Chrome OS dirilis pada
pertengahan 2010.
Banyak sekali berbagai Macam
Sistem Operasi Komputer yang terus berkembang, Tidak ada Sistem Operasi yang
sempurna karena masing-masing Sistem Operasi memiliki daya dan ciri khas
tersendiri. Walaupun ada Sistem Operasi yang berbayar, kenapa tidak kita coba Sistem Operasi yang Free alias gratis?
Gratis bukan berarti buruk, baik atau buruknya sebuah Sistem Operasi bergantung
pada End-Usernya sendiri. Sehingga kita harus cermat dalam memilih Sistem
Operasi yang digunakan.
Nah sekian dulu update mengenai jenis-jenis
sistem operasi komputer, semoga bisa berguna dan bermanfaat untuk Kita
semuanya dan bisa menambah pengetahuai Kita tentang sistem operasi komputer
tentunya.
3. STRUKTUR
SISTEM OPERASI
Secara umum, Sistem Operasi
adalah software pada lapisan pertama yang ditempatkan pada memori komputer pada saat
komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah
Sistem Operasi 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.
Kalau sistem komputer terbagi dalam lapisan-lapisan,
maka Sistem Operasi adalah penghubung antara lapisan hardware dan
lapisan software. Lebih jauh daripada itu, Sistem Operasi melakukan semua
tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda
dapat berjalan secara bersamaan dengan lancar. Sistem Operasi menjamin aplikasi
software lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap
peralatan lain dan memiliki akses kepada sistem file. Apabila beberapa aplikasi
berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur skedule yang tepat,
sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang
cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu.
- STRUKTUR SISTEM OPERASI
Sebuah sistem yang besar dan kompleks seperti
sistem operasi modern harus diatur dengan cara membagi task kedalam
komponen-komponen kecil agar dapat berfungsi dengan baik dan mudah.
Brikut ini adalah Struktur Sistem Operasi;
- Struktur
Sederhana
- Sistem
Berlapis (layered system)
- Kernel
Mikro
- Modular
(Modules)
- Mesin
Maya ( Virtual Machine )
- Client-Server
Model
- Sistem
Berorientasi Objek
1. Struktur Sederhana
Sistem operasi sebagai kumpulan prosedur dimana
prosedur dapat saling dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan.
Banyak sistem operasi komersial yang tidak terstruktur dengan baik. Kemudian
sistem operasi dimulai dari yang terkecil, sederhana dan terbatas lalu
berkembang dengan ruang lingkup originalnya. Contoh dari sistem operasi ini
adalah MS-DOS dan UNIX. MS-DOS merupakan sistem operasi yang menyediakan
fungsional dalam ruang yang sedikit sehingga tidak dibagi menjadi beberapa
modul, sedangkan UNIX menggunakan struktur monolitik dimana prosedur dapat saling
dipanggil oleh prosedur lain di sistem bila diperlukan dan kernel berisi semua
layanan yang disediakan sistem operasi untuk pengguna. Inisialisasi-nya
terbatas pada fungsional perangkat keras yang terbagi menjadi dua bagian yaitu
kernel dan sistem program. Kernel terbagi menjadi serangkaian interface dan
device driver dan menyediakan sistem file, penjadwalan CPU, manajemen memori,
dan fungsi-fungsi sistem operasi lainnya melalui system calls.
Kelebihan Struktur
Sederhana:
- Layanan
dapat dilakukan sangat cepat karena terdapat di satu ruang alamat.
Kekurangan Struktur
Sederhana:
- Pengujian
dan penghilangan kesalahan sulit karena tidak dapat dipisahkan dan
dilokalisasi.
- Sulit
dalam menyediakan fasilitas pengamanan.
- Merupakan
pemborosan bila setiap komputer harus menjalankan kernel monolitik sangat
besar sementara sebenarnya tidak memerlukan seluruh layanan yang
disediakan kernel.
- Tidak
fleksibel.
- Kesalahan
pemograman satu bagian dari kernel menyebabkan matinya seluruh sistem.
Evolusi :
Kebanyakan UNIX sampai saat ini berstruktur
monolitik. Meskipun monolitik, yaitu seluruh komponen/subsistem sistem operasi
terdapat di satu ruang alamat tetapi secara rancangan adalah berlapis.
Rancangan adalah berlapis yaitu secara logik satu komponen/subsistem merupakan
lapisan lebih bawah dibanding lainnya dan menyediakan layanan-layanan untuk
lapisan-lapisan lebih atas. Komponen-komponen tersebut kemudia dikompilasi dan
dikaitkan (di-link) menjadi satu ruang alamat. Untuk mempermudah dalam
pengembangan terutama pengujian dan fleksibilitas, kebanyakan UNIX saat ini
menggunakan konsep kernel loadable modules,yaitu:
- Bagian-bagian
kernel terpenting berada di memori utama secara tetap.
- Bagian-bagian
esensi lain berupa modul yang dapat ditambahkan ke kernel saat diperlukan
dan dicabut begitu tidak digunakan lagi di waktu jalan (run time).
Contoh : UNIX berstruktur monolitik,
MS-DOS
2. Sistem Berlapis
(layered system)
Sistem operasi dibentuk secara hirarki berdasar
lapisan-lapisan, dimana lapisan-lapisan bawa memberi layanan lapisan lebih
atas. Lapisan yang paling bawah adalah perangkat keras, dan yang paling tinggi
adalah user-interface. Sebuah lapisan adalah implementasi dari obyek abstrak
yang merupakan enkapsulasi dari data dan operasi yang bisa memanipulasi data
tersebut. Struktur berlapis dimaksudkan untuk mengurangi kompleksitas rancangan
dan implementasi sistem operasi. Tiap lapisan mempunyai fungsional dan
antarmuka masukan-keluaran antara dua lapisan bersebelahan yang terdefinisi
bagus.
Sedangkan menurut Tanenbaum dan Woodhull, sistem
terlapis terdiri dari enam lapisan, yaitu:
Lapis 5 – The operator
Berfungsi untuk pemakai operator.
Lapis 4 – User programs
Berfungsi untuk aplikasi program pemakai.
Lapis 3 – I/O management
Berfungsi untuk menyederhanakan akses I/O pada
level atas.
Lapis 2 -Operator-operator communication
Berfungsi untuk mengatur komunikasi antar proses.
Lapis 1 -Memory and drum management
Berfungsi untuk mengatur alokasi ruang memori atau
drum magnetic.
Lapis 0 -Processor allocation and multiprogramming
Berfungsi untuk mengatur alokasi pemroses dan
switching, multi programming dan pengaturan prosessor.
Menurut Stallings, model tingkatan sistem operasi
yang mengaplikasikan prinsip ini dapat dilihat pada tabel berikut, yang terdiri
dari level-level dibawah ini:
Terdiri dari sirkuit elektronik dimana obyek yang
ditangani adalah register memory cell, dan gerbang logika. Operasi pada obyek
ini seperti membersihkan register atau membaca lokasi memori.
Pada level ini adalah set instruksi pada prosesor.
Operasinya adalah instruksi bahasa-mesin, seperti menambah, mengurangi, load
dan store.
Tambahan konsep prosedur atau subrutin ditambah
operasi call atau return.
Mengenalkan interupsi yang menyebabkan prosesor
harus menyimpan perintah yang baru dijalankan dan memanggil rutin penanganan
interupsi. Empat level pertama bukan bagian sistem operasi tetapi bagian
perangkat keras. Meski pun demikian beberapa elemen sistem operasi mulai tampil
pada level-level ini, seperti rutin penanganan interupsi. Pada level 5, kita
mulai masuk kebagian sistem operasi dan konsepnya berhubungan dengan multi-programming.
Level ini mengenalkan ide proses dalam mengeksekusi
program. Kebutuhan-kebutuhan dasar pada sistem operasi untuk mendukung proses
ganda termasuk kemampuan men-suspend dan me-resume proses. Hal ini membutuhkan
register perangkat keras untuk menyimpan agar eksekusi bisa ditukar antara satu
proses ke proses lainnya.
Mengatasi penyimpanan sekunder dari komputer. Level
ini untuk menjadualkan operasi dan menanggapi permintaan proses dalam
melengkapi suatu proses.
Membuat alamat logik untuk proses. Level ini
mengatur alamat virtual ke dalam blok yang bisa dipindahkan antara memori utama
dan memori tambahan. Cara-cara yang sering dipakai adalah menggunakan ukuran
halaman yang tetap, menggunakan segmen sepanjang variabelnya, dan menggunakan
cara keduanya. Ketika blok yang dibutuhkan tidak ada dimemori utama, alamat
logis pada level ini meminta transfer dari level 6. Sampai point ini, sistem
operasi mengatasi sumber daya dari prosesor tunggal. Mulai level 8, sistem
operasi mengatasi obyek eksternal seperti peranti bagian luar, jaringan, dan
sisipan komputer kepada jaringan.
Ø Level 8
Mengatasi komunikasi informasi dan pesan-pesan
antar proses. Dimana pada level 5 disediakan mekanisme penanda yang kuno yang
memungkinkan untuk sinkronisasi proses, pada level ini mengatasi pembagian
informasi yang lebih banyak. Salah satu peranti yang paling sesuai adalah pipe
(pipa) yang menerima output suatu proses dan memberi input ke proses lain.
Mendukung penyimpanan jangka panjang yang disebut
dengan berkas. Pada level ini, data dari penyimpanan sekunder ditampilkan pada
tingkat abstrak, panjang variabel yang terpisah. Hal nini bertentangan tampilan
yang berorientasikan perangkat keras dari penyimpanan sekunder.
Menyediakan akses ke peranti eksternal menggunakan
antarmuka standar.
Bertanggung-jawab mempertahankan hubungan antara
internal dan eksternal identifier dari sumber daya dan obyek sistem. Eksternal
identifier adalah nama yang bisa dimanfaatkan oleh aplikasi atau pengguna.
Internal identifier adalah alamat atau indikasi lain yang bisa digunakan oleh
level yang lebih rendah untuk meletakkan dan mengontrol obyek.
Menyediakan suatu fasilitator yang penuh tampilan
untuk mendukung proses. Hal ini merupakan lanjutan dari yang telah disediakan
pada level 5. Pada level 12, semua info yang dibutuhkan untuk managemen proses
dengan berurutan disediakan, termasuk alamat virtual di proses, daftar obyek
dan proses yang berinteraksi dengan proses tersebut serta batasan interaksi
tersebut, parameter yang harus dipenuhi proses saat pembentukan, dan
karakteristik lain yang mungkin digunakan sistem operasi untuk mengontrol
proses.
Menyediakan antarmuka dari sistem operasi dengan
pengguna yang dianggap sebagai shell atau dinding karena memisahkan pengguna
dengan sistem operasi dan menampilkan sistem operasi dengan sederhana sebagai
kumpulan servis atau pelayanan.
Dari ketiga sumber diatas dapat kita simpulkan
bahwa lapisan sistem operasi secara umum terdiri atas 4 bagian, yaitu:
- Perangkat
keras
Lebih berhubungan kepada perancang sistem. Lapisan
ini mencakup lapisan 0 dan 1 menurut Tanenbaum, dan level 1 sampai dengan level
4 menurut Stallings.
- Sistem
operasi
Lebih berhubungan kepada programer. Lapisan ini
mencakup lapisan 2 menurut Tanenbaum, dan level 5 sampai dengan level 7 menurut
Stallings.
- Kelengkapan
Lebih berhubungan kepada programer. Lapisan ini
mencakup lapisan 3 menurut Tanenbaum, dan level 8 sampai dengan level 11
menurut Stallings.
- Program
aplikasi
Lebih berhubungan kepada pengguna aplikasi
komputer. Lapisan ini mencakup lapisan 4 dan lapisan 5 menurut Tanebaum, dan
level 12 dan level 13 menurut Stallings.
Lapisan n memberi layanan untuk lapisan n+1.
Proses-proses di lapisan n dapat meminta layanan lapisan n-1 untuk membangunan
layanan bagi lapisan n+1. Lapisan n dapat meminta layanan lapisan n-1.
Kebalikan tidak dapat, lapisan n tidak dapat meminta layanan n+1. Masing-masing
berjalan di ruang alamat-nya sendiri. Kelanjutan sistem berlapis adalah sistem berstruktur
cincin seperti sistem MULTICS. Sistem MULTICS terdiri 64 lapisan cincin dimana
satu lapisan berkewenangan berbeda. Lapisan n-1 mempunyai kewenangan lebih
dibanding lapisan n. Untuk meminta layanan lapisan n-1, lapisan n melakukan
trap. Kemudian, lapisan n-1 mengambil kendali sepenuhnya untuk melayani lapisan
n.
Kelebihan Sistem Berlapis
(layered system):
- Memiliki
rancangan modular, yaitu sistem dibagi menjadi beberapa modul & tiap
modul dirancang secara independen.
- Pendekatan
berlapis menyederhanakan rancangan, spesifikasi dan implementasi sistem
operasi.
Kekurangan Sistem
Berlapis (layered system):
- Fungsi-fungsi
sistem operasi diberikan ke tiap lapisan secara hati-hati.
Contoh: Sistem operasi yang menggunakan
pendekatan berlapis adalah THE yang dibuat oleh Djikstra dan
mahasiswa-mahasiswanya, serta sistem operasi MULTICS.
3. Kernel
Mikro
Metode struktur ini adalah menghilangkan
komponen-komponen yang tidak diperlukan dari kernel dan mengimplementasikannya
sebagai sistem dan program-program level user. Hal ini akan menghasilkan kernel
yang kecil. Fungsi utama dari jenis ini adalah menyediakan fasilitas komunikasi
antara program client dan bermacam pelayanan yang berjalan pada ruang user.
Kelebihan Kernel Mikro:
- kemudahan
dalam memperluas sistem operasi
- mudah
untuk diubah ke bentuk arsitektur baru
- kode
yang kecil dan lebih aman
Kekurangan Kernel Mikro:
- kinerja
akan berkurang selagi bertambahnya fungsi-fungsi yang digunakan.
Contoh: sistem operasi yang menggunakan
metode ini adalah TRU64 UNIX, MacOSX dan QNX.
4. Modular (Modules)
Kernel mempunyai kumpulan komponen-komponen inti
dan secara dinamis terhubung pada penambahan layanan selama waktu boot atau
waktu berjalan. Sehingga strateginya menggunakan pemanggilan modul secara
dinamis (Loadable Kernel Modules). Umumnya sudah diimplementasikan oleh
sistem operasi modern seperti Solaris, Linux dan MacOSX.
Sistem Operasi Apple Macintosh Mac OS X menggunakan
struktur hybrid. Strukturnya menggunakan teknik
berlapis dan satu lapisan diantaranya menggunakan Mach microkernel.
5. Mesin
Maya ( Virtual Machine )
Mesin maya mempunyai sistem timesharing yang
berfungsi untuk ,menyediakan kemampuan untuk multiprogramming dan perluasan
mesin dengan antarmuka yang lebih mudah.
Struktur Mesin maya ( CP/CMS, VM/370 ) terdiri atas
komponen dasar utama :
- Control
Program, yaitu virtual machine monitor yang mengatur fungsi ari prosessor,
memori dan piranti I/O. Komponen ini berhubungan langsung dengan perangkat
keras.
- Conventional
Monitor System, yaitu sistem operasi sederhanayang mengatur fungsi dari
proses, pengelolaan informasi dan pengelolaan piranti.
Kelebihan Mesin Maya (
Virtual Machine ):
- Konsep
mesin virtual menyediakan proteksi yang lengkap untuk sumber daya system
sehingga masing-masing mesin virtual dipisahkan mesin virtual yang lain.
Isolasi ini tidak memperbolehkan pembagian sumber daya secara langsung.
- Sistem
mesin virtual adalah mesin yang sempurna untuk riset dan pengembangan
system operasi. Pengembangan system dikerjakan pada mesin virtual, termasuk
di dalamnya mesin fisik dan tidak mengganggu operasi system yang normal.
Kekurangan Mesin Maya
( Virtual Machine ):
- Konsep
mesin virtual sangat sulit untuk mengimplementasikan kebutuhan dan
duplikasi yang tepat pada mesin yang sebenarnya.
Contoh:
- Sistem
operasi MS-Windows NT dapat menjalankan aplikasi untuk MS-DOS, OS/2 mode
teks dan aplikasi WIN16.
- IBM
mengembangkan WABI untuk meng-emulasikan Win32 API sehingga sistem operasi
yang menjalankan WABI dapat menjalankan aplikasi-aplikasi untuk
MS-Windows.
- Para
pengembang Linux membuat DOSEMU untuk menjalankan aplikas-aplikasi DOS
pada sistem operasi Linux, WINE untuk menjalankan aplikasi-aplikasi
MS-Windows.
- VMWare
merupakan aplikasi komersial yang meng-abstraksikan perangkat keras intel
80×86 menjadi virtual mesin dan dapat menjalan beberapa sistem operasi
lain (guest operating system) di dalam sistem operasi MS-Windos
atau Linux (host operating system). VirtualBox merupakan salah satu aplikasi sejenis yang
opensource.
6. Client-Server
Model
Mengimplementasikan sebagian besar fungsi sistem
operasi pada mode pengguna (user mode). Sistem operasi merupakan kumpulan
proses dengan proses-proses dikategorikan sebagai server dan client, yaitu :
Server, adalah proses yang menyediakan layanan.
Client, adalah proses yang memerlukan/meminta
layanan.
Proses client yang memerlukan layanan mengirim
pesan ke server dan menanti pesan jawaban. Proses server setelah melakukan
tugas yang diminta, mengirim hasil dalam bentuk pesan jawaban ke proses client.
Server hanya menanggapi permintaan client dan tidak memulai dengan percakapan
client. Kode dapat diangkat ke level tinggi, sehingga kernel dibuat sekecil
mungkin dan semua tugas diangkat ke bagian proses pemaka. Kernel hanya mengatur
komunikasi antara client dan server. Kernel yang ini popular dengan sebutan
mikrokernel.
Kelebihan Client-Server
Model:
- Pengembangan
dapat dilakukan secara modular.
- Kesalahan
(bugs) di satu subsistem (diimplementasikan sebagai satu proses) tidak
merusak subsistem-subsistem lain, sehingga tidak mengakibatkan satu sistem
mati secara keseluruhan.
- Mudah
diadaptasi untuk sistem tersebar.
Kekurangan Client-Server
Model:
- Layanan
dilakukan lambat karena harus melalui pertukaran pesan.
- Pertukaran
pesan dapat menjadi bottleneck.
- Tidak
semua tugas dapat dijalankan di tingkat pemakai (sebagai proses pemakai).
7. Sistem Berorientasi
Objek
Sisten operasi merealisasikan layanan sebagai
kumpulan proses disebut sistem operasi bermodel proses. Pendekatan lain
implementasi layanan adalah sebagai objek-objek. Sistem operasu yang
distrukturkan menggunakan objek disebut sistem operasi berorientasi objek.
Pendekatan ini dimaksudkan untuk mengadopsi keunggulan teknologi berorientasi
objek. Pada sistem yang berorientasi objek, layanan diimplementasikan sebagai
kumpulan objek. Objek mengkapsulkan struktur data dan sekumpulan operasi pada
struktur data itu. Tiap objek diberi tipe yang menandadi properti objek seperti
proses, direktori, berkas, dan sebagainya. Dengan memanggil operasi yang
didefinisikan di objek, data yang dikapsulkan dapat diakses dan dimodifikasi.
Model ini sungguh terstruktur dan memisahkan antara layanan yang disediakan dan
implementasinya. Sistem operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa
teknologi berorientasi objek tetapi belum keseluruhan.
Kelebihan Sistem
Berorientasi Objek:
- Terstruktur
dan memisahkan antara layanan yang disediakan dan implementasinya.
Kekurangan Sistem
Berorientasi Objek:
- Sistem
operasi MS Windows NT telah mengadopsi beberapa teknologi berorientasi
objek tetapi belum keseluruhan.
Contoh sistem operasi yang berorientasi
objek, antara lain : eden, choices, x-kernel, medusa, clouds, amoeba, muse, dan
sebagainya.
