Definisi sederhana Sistem Operasi dapat dikatakan sebagai sebuah perangkat lunak yang bertindak sebagai perantara antara pemakai dan perangkat keras. Sasaran dari sistem operasi ini adalah menjalankan program-program dari user dan membantu user dalam menggunakan komputer, menyediakan sarana sehingga pemakaian komputer menjadi mudah (convenient), dan memanfaatkan perangkat keras komputer yang terbatas secara efisien (resource manager).
Karena sistem operasi memiliki sasaran terhadap sistem komputer, maka sistem komputer sendiri memiliki beberapa komponen antara lain :

1. Hardware – menyediakan “basic computing resources” (CPU, memory, I/O devices).
2. Operating system – mengendalikan/mengkoordinasikan penggunaan hardware diantara berbagai aplikasi/program dari user.
3. Applications programs – menggunakan sistem resource yang digunakan untuk menyelesaikan masalah komputasi dari user (compilers, database systems, video games, business programs).
4. Users (people, machines, other computers).

Dengan lihat komponen sistem komputer tersebut dapat kita lihat abstraksi dari sistem komputer tersebut antara lain melalui gambar di bawah ini.













Definisi dan Fungsi dari Sistem Operasi Komputer :

• Resource allocator
• mengalokasikan dan mengontrol pemakaian resources dari berbagai program/aplikasi.
• mengatur resource
• Control program
• Mengendalikan eksekusi user program dan pemakaian sistem resource (contoh : operasi pada I/O device) => handal, reliable, terlindung.
• Kernel
• Sistem program yang berjalan (“ada) terus menerus selama komputer aktif`.
• Kontras dengan aplikasi yang di “load”, eksekusi dan terminasi .

Evolusi Sistem Operasi

• OS sederhana
• Program tunggal, satu user, satu mesin komputer (CPU) : komputer generasi pertama, awal mesin PCs, controller: lift, Playstation etc.
• No problems, no bad people, no bad programs => interaksi sederhana
• Problem: terbatas pemakaiannya;

Simple Batch System

• Memakai seorang operator
• User ≠ operator
• Menambahkan card reader
• Mengurangi waktu setup: batch jobs yang mirip/sama
• Automatic job sequencing – secara otomatis kontrol akan di transfer dari satu job ke job yang lain.
• Bentuk OS primitif
• Resident monitor
• Setelah job selesai, control kembali ke monitor
• Transfer control ke job (pertama)
• Fungsi monitor: awal (initial) melakukan kontrol
• Control cards: mengatur batch jobs

Multiprogrammed Batch Systems
Beberapa jobs disimpan di memori pada saat bersamaan, dan CPU melakukan multiplexing ke jobs-jobs tersebut















Fitur OS yang Dibutuhkan dalam Multiprogramming

• I/O rutin dikendalikan dan diatur oleh sistim
• Memory management – sistim harus mengalokasikan memori untuk beberapa jobssekaligus
• CPU scheduling – sistim harus memilih jobs mana yang telah siap akan dijalankan
• Alokasi dari I/O devices untuk jobs dan proteksi bagi I/O devices tersebut

Sistim menjadi => complex

• Bagaimana kalau program “loops terus menerus”,going mad etc. => proteksi

Time-Sharing Systems – Interactive Computing

• CPU melakukan multiplex pada beberapa jobs yang berada di memory (dan disk)
• CPU hanya dialokasikan kepada jobs yang telah siap dan berada di memori
• Besar memori masih sangat terbatas:
• Pada job dilakukan swapped in dan out dari memory ke disk.
• Komunikasi on-line (interaktif) antara user dan sistim: jika OS telah selesai mengeksekusi satu perintah, menunggu perintah berikut bukan dari “card reader”, tapi dari terminal user
• On-line system harus tersedia bagi user yang akan mengakses data dan kode

Desktop Systems

• Personal computers – sistim komputer yang dirancang khusus untuk single user
• I/O devices – keyboards, mice, display screens, small printers.
• User mendapatkan kemudahan dalam penyesuaian.
• Fungsi dasar mirip (adopsi) dari OS pada sistim yang besar
• Sederhana: tidak terlalu fokus pada utilisasi CPU dan proteksi
• Contoh: MS-DOS untuk PC banyak mengambil features dari UNIX, minus proteksi dan CPU scheduler yang rumit.

Parallel Systems

• Sistim multiprosesor: lebih dari satu CPU yang terhubung secara dekat satu sama lain
• Symmetric multiprocessing (SMP)
• Setiap prosesor menjalankan “identical copy” dari OS
• Banyak proses dapat berjalan serentak murni dengan menggunakan resources pada masing-masing CPU
• Banyak  modern operating systems mendukung SMP
• Asymmetric multiprocessing
• Setiap prosesor telah ditentukan untuk menjalankan task tertentu
• Master processor mengontrol, menjadwalkan dan mengalokasikan task ke slave processors
• Banyak digunakan oleh sistemyang besar (main-frame)

Real-Time Systems

• Digunakan sebagai control device untuk aplikasi khusus (misalkan medical imaging systems, industrial control process dll).
• Kemampuan untuk beroperasi, response dalam batasan “waktu tertentu” => OS harus sederhana, cepat, dan dapat memenuhi jadwal task (scheduling dll).
• Hard real-time system.
• Task dapat diprediksi/ditentukan: waktu selesai dan response.
• Secondary storage sangat terbatas atau tidak ada (menggunakan ROM, flash RAM).
• Soft real-time system
• Lebih leluasa batasan waktu dari “hard real-time system”.
• Lebih umum digunakan di industri, aplikasi multimedia (video streaming, virtual reality).

Distributed Systems
Distribusikan kemampuan komputasi dan “resources” ke berbagai komputer di jaringan.
Loosely coupled system

• Setiap prosessor memiliki lokal memori
• Komunikasi prosessor satu dengan yang lain melalui beragam jalur komunikasi, contoh : high-speed buses dan jalur telepon.

• Membutuhkan Infrastruktur jaringan.
• Local Area Networks (LAN) atau Wide Area Networks (WAN)
• Sistem bisa berbentuk client-server atau peer-to-peer .

Manfaat distributed systems.

• Resources Sharing
• Waktu komputasi cepat– load sharing
• Reliability
• Komunikasi

Struktur Umum Client-Server






Clustered Systems

• Clustering memungkinkan dua atau lebih sistem melakukan share storage
• Memiliki realibilitas yang tinggi.
• Asymmetric clustering: satu server menjalankan aplikasi sementara server lain dalam keadaan standby.
• Symmetric clustering: semual N host menjalankan aplikasi.

Handheld Systems

• Personal Digital Assistants (PDAs)
• Telepon seluler
• Issues:
• Memori yang terbatas
• Prosessor yang lambat
• Display screen yang kecil.

Migrasi Sistem Operasi vs. Sistem Komputer












Lingkungan Komputasi

• Komputasi Tradisional
• Komputasi berbasi Web (Web-Based Computing)
• Komputasi pada Embedded System (Embedded Computing)

Pustaka :

• Andrew S. Tanenbaum, Modern Operating Systems, Prentice Hall, 1992.
• Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks, Prentice Hall, 3rd edition, 1996.
• M. Moris Mano, Computer System Architecture, Prentice Hall, 1993.
• Silberschatz Galvin, Operating System Concepts, Addison Wesley Longman Incl., 5th edition, 1998.