Tinjauan Sistem Operasi Secara Umum Berserta Contohnya

Tinjauan Sistem Operasi Secara Umum Berserta Contohnya - Sistem operasi berkaitan erat dengan pengoperasian computer. Computer merupakan perangkat elektronik yang dirancang untuk membantu penyelesaian permasalahan yang dihadapi manusia. Dewasa ini computer digunakan untuk menyelesaikan perhitungan akuntansi, komputasi numeric, pengolahan basis data perusahaan, dan hiburan seperti memutar video dan memainkan games. Dengan kata lain computer dapat digunakan untuk berbagai tujuan. Sifat multiguna (general purpose) dari computer ini dikarenakan pengoperasian computer tidak mengandalkan pada perangkat kerasnya semata tetapi komponen lainnya.

System computer harus memiliki 3 komponen yaitu perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software) dan pengguna (brainware). Manusia sebagai pengguna bertindak sebagai operator yang berinteraksi dengan system komputer menggunakan peranti input seperti keyboard, peranti penunjuk seperti mouse, dan peranti output seperti monitor. Aksi pengguna akan diterjemahkan oleh perangkat lunak menjadi instruksi untuk menjalankan perangkat keras komputer.

Operasi Dasar Komputer

Komputer merupakan alat elektronik yang mampu melakukan beberapa tugas, yaitu menerima input, memproses input sesuai dengan instruksi yang diberikan, menyimpan perintah-perintah dan hasil pengolahannya serta menyediakan output dalam bentuk informasi. 

Dari definisi tersebut terdapat 3 istilah yaitu input (data), pengolahan data (proses), dan informasi (output).

• Input : sarana atau media untuk memberi perintah pada komputer agar komputer bisa bekerja secara efektif dan efisien
• Proses : kegiatan dimana semua intruksi-intruksi program akan diolah dan hasilnya akan ditampilkan lewat output
• Output : hasil dari data yang telah diproses

image source: bbc.co.uk

baca juga: Sejarah dan Perkembangan Sistem Operasi Komputer

Komponen Pokok System Komputer

Terdapat 3 komponen pokok dalam system komputer yaitu:

1. Hardware : perangkat keras pada komputer yang meliputi CPU, monitor dll. 
2. Software : program yang berisi instruksi-instruksi untuk melakukan suatu proses pada komputer
3. Brainware : orang/manusia yang menggunakan komputer

Port Pada Komputer

Port adalah socket atau jack koneksi yang terletak diluar unit system sebagai tempat kabel-kabel yang berbeda ditancapkan. Setiap port pasti berbeda fungsi dan bentuk fisiknya.

Macam-macam port pada komputer:

1. Serial : digunakan untuk mentranmisikan data dari jarak jauh secara lambat seperti port pada monitor
2. Paralel : digunakan untuk mentransmisikan data dari jarak yang pendek secara cepat. Port ini sering dipakai untuk menghubungkan printer, tape backup
3. USB : port yang digunakan untuk mentransmisikan data hingga 127 periferal dalam rangkaian daisy chain.
4. PS/2 : disebut juga port serial type 2 yang digunakan untuk menghubungkan keyboard dan mouse. 
5. LAN : digunakan untuk menghubungkan komputer satu dengan komputer lainnya dalam suatu jaringan.
6. VGA : digunakan untuk menghubungkan monitor dengan CPU 
7. Sound : untuk menghubungkan CPU dengan peralatan audio, terdiri dari 3 port yaitu line in, line out, microphone.
8. Power : digunakan untuk menghubungkan power supply dengan CPU

Booting

Booting adalah proses pemasukan arus listrik kedalam peralatan komputer sehingga komputer dapat berkomunikasi dengan pengguna. Tahap awal proses booting yang dilakukan system operasi adalah bootstrap loader yang bertujuan untuk melacak semua I/O device yang terpasang pada komputer.

Jenis booting ada 2 yaitu:

1. Hard Boot : booting saat pertama kali komputer dihidupkan dengan menekan tombol  power
2. Soft Boot : booting dengan menekan tombol reset

Perangkat Lunak

Perangkat lunak pada komputer dibedakan menjadi 2 yaitu:

1. Perangkat lunak system : perangkat lunak pada komputer yang dirangkai untuk memberi perintah/mengatur alat-alat pada system komputer

• System operasi : program yang dirancang untuk mengendalikan dan mengkoordinasikan kegiatan dari system komputer. Contohnya : windows, linux, unix, machintosh dll
• Bahasa pemrograman : perangkat lunak yang berfungsi mengkonversikan algoritma ke dalam format yang bisa dijalankan komputer. Contohnya : Bahasa C, Pascal, Basic, Visual basic, Borland Delphi, dll
• Utility Software : perangkat lunak yang berfungsi untuk menyelesaikan permasalahan tertentu dalam system komputer. Contohnya : Norton utility.

2. Perangkat lunak aplikasi : program yang dibuat untuk menyelesaikan suatu aplikasi tertentu. Contohnya : pengolah kata, pengolah angka, database, presentasi, grafis, akuntansi, teknis, permainan, olah data, dll.

Proses Kerja Komputer

Proses kerja dalam system komputer merupakan proses pengolahan data menjadi informasi. Data adalah kumpulan angka, huruf, karakter maupun symbol yang tidak memiliki arti. Informasi adalah data yang disusun dan dikelompokkan sedemikian rupa sehingga memiliki arti/makna.

Bagan proses kerja komputer dapat dilihat pada gambar dibawah.

Keterangan gambar:

Komputer menerima masukan berupa sejumlah data yang nantinya akan masuk ke dalam proses pengolahan. Data yang sudah diolah dalam proses pengolahan disimpan dalam media penyimpanan data untuk kemudian akan menghasilkan informasi yang berguna bagi pengguna komputer.

Klasifikasi Hardware

Perangkat keras yang terdapat pada sebuah komputer dapat dibedakan berdasarkan fungsinya yaitu:

1. Input device : perangkat keras yang digunakan untuk memasukkan data dan juga memberi perintah kepada komputer untuk selanjutnya data tersebut akan diolah dalam tahap pemrosesan data.

Contohnya:
Keyboard
Pointing device (mouse, light pen, joystick, track ball, touch pad)
Sensor (menangkap data kejadian fisik)
Scanner (menyalin teks/gambar)

2. Processing device : perangkat keras komputer untuk memproses data pada komputer

Contohnya:

• Mainboard : papan utama tempat meletakkan komponen penting pada komputer
• RAM (Random Access Memory) : memori utama yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara
• ROM (Read Only Memory) : secondary memory yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data permanen
• Sound card : memproses data suara yang masuk ataupun keluar dari komputer
• Processor : tempat pemrosesan instruksi-intruksi program dan pengolahan data yang dibagi menjadi 2 yaitu:
  - CU (Control Unit) yang memiliki fungsi untuk mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output, mengambil intruksi-intruksi dari main memory, mengambil data dari main memory kalau diperlukan oleh proses, serta menyimpan hasil proses ke main memori.
  - ALU (Arithmatic Logical Unit) yang berfungsi melakukan semua perhitungan aritmatik yang terjadi sesuai dengan intruksi program
• VGA Card : mengatur tampilan grafis pada monitor
• Power Supply : memberikan sumber daya ke segala komponen yang terdapat pada komputer 

3. Output device : perangkat keras yang digunakan untuk menampilkan hasil pengolahan data

Contohnya:

• Monitor : menampilkan hasil olahan komputer dan alat untuk berinteraksi dengan pengguna
• Printer : menghasilkan tampilan yang akan dicetak melalui media kertas maupun media lainnya
• Speaker : mendengarkan informasi dalam bentuk suara
• Proyektor : keluaran dalam bentuk visual baik gambar maupun teks

4. Storage device : perangkat penyimpanan data eksternal pada komputer

Fungsinya:

• Menyimpan data dan program secara permanen dan tidak tergantung pada aliran listrik
• Alat untuk memindahkan data dari satu komputer ke komputer lain
• Alat backup data dan program demi keamanan file penting

Sistem Komputer

Sebelum membahas sistem operasi, terlebih dahulu akan dibahas tentang sistem komputer. Sistem komputer dapat dibagi menjadi empat komponen, yaitu:

1. Hardware

Menyediakan sumber daya dasar komputer. Misalnya CPU, Memori, I/O Device.

2. Sistem Operasi

Mengontrol dan mengkoordinasi penggunaan hardware diantara berbagai aplilkasi dan user.

3. Program-program aplikasi

Mendefinisikan cara dimana sumber daya sistem digunakan untuk memecahkan masalah penghitungan (computing) user. Contohnya Word Processors, system database, Compilers.

4. User-user

Manusia, Mesin atau komputer lain.

Gambar 1. Empat komponen sistem komputer

Organisasi Sistem Komputer

• Operasi Sistem Komputer

Sistem komputer modern terdiri dari satu atau lebih CPU dan sejumlah device controller yang terhubung melalui BUS dan menyediakan akses berbagi memori (shared memory). CPU dan semua device controller berjalan secara bersamaan sehingga dapat menimbulkan persaingan penggunaan memori. Untuk menjamin berbagi memori secara berurutan, pengontrol memori menyediakan fungsi akses sinkronisasi ke memori.

Gambar 2. Sistem komputer modern

Pada saat komputer dinyalakan, komputer melakukan inisialisasi oleh program (bootstrap) yang tersimpan dalam ROM (Read Only Memory) atau EEPROM (Electrically Erasable Programable Read Only memory) yang biasa disebut firmware melalui perangkat keras komputer. Proses ini menginisialisasi semua aspek sistem, dari register-register CPU ke pengontrol peralatan (device controller) lalu ke pengontrol memori (memory controller). Program bootstrap harus mengetahui bagaimana meload sistem operasi dan meng-eksekusi sistem tersebut. Untuk mengerjakan tujuan ini, bootstrap harus melokasikan dan me-load kernel sistem operasi ke memori kemudian meng-eksekusi proses pertama (init) dan menunggu event-event yang akan terjadi.

Kejadian-kejadian (events) biasanya disinyalkan oleh sebuah interupsi (interrupt) yang berasal dari perangkat keras (hardware) atau perangkat lunak (software). Hardware dapat memicu interrupt setiap saat dengan mengirim sinyal ke CPU, biasanya melalui system bus. Sedangkan software memicu interrupt dengan meng-eksekusi operasi khusus (system call atau monitor call).

• Struktur I/O (Input/Output)

Umumnya sistem operasi mempunyai device driver untuk setiap device controller. Dalam memulai pengoperasian I/O, device driver me-load register yang tepat melalui device controller. Kemudian device controller memeriksa isi dari register tersebut untuk menentukan jenis aksi apa yang harus dilakukan (contoh pembacaan karakter dari keyboard). Controller mulai mentransfer data dari peralatan ke buffer lokal. Ketika selesai mentransfer, controller memberitahukan kepada device driver bahwa pekerjaan telah selesai melalui interrupt. Device driver kemudian mengembalikan pengontrolan ke sistem operasi atau mengirimkan informasi status.

Dalam format ini operasi interrupt driven I/O hanya melakukan transfer data dengan jumlah yang kecil, bila terjadi pemindahan data yang besar akan terjadi overhead. Solusi masalah dapat dipecahkan melalui penggunaan DMA (Direct Memory Access). Sesudah setting up buffer-buffer, pointer dan penghitung I/O device, device controller mentransfer sejumlah blok data secara langsung ke/dari buffer penyimpannya ke memori tanpa campur tangan CPU. Hanya satu interrupt dibangkitkan per blok, untuk memberitahukan device driver bahwa operasinya selesai, daripada satu interrupt per byte dibangkitkan pada peralatan dengan kecepatan rendah. Sementara controller melakukan operasinya,CPU dapat mengerjakan proses yang lain.

Arsitektur Sistem Komputer

• Sistem Pemroses Tunggal (Single-Processor Systems)

Dalam sistem ini hanya ada satu CPU yang mengeksekusi kumpulan instruksi termasuk instruksi dari user. Hampir semua sistem mempunyai pemroses khusus, contohnya Disk, Keyboard dan pengontrol graphic. Semua pemroses khusus ini menjalankan kumpulan instruksi yang terbatas dan tidak menjalankan proses-proses user dan diatur oleh sistem operasi.

• Sistem Pemroses Banyak (Multiprocessor Systems)

Sistem Multiprocessor (parallel systems) mempunyai dua atau lebih processor dalam komunikasi tertutup, berbagi pakai computer bus, clock, memory dan peripheral device.

Keuntungan utama penggunaan sistem multiprocessor, yaitu:

1. Increased thorughput.

Dengan menambah sejumlah pemroses diharapkan akan mempercepat selesainya pekerjaan.

Sekian artikel tentang Tinjauan Sistem Operasi Secara Umum Berserta Contohnya. Semoga bermanfaat.