Mengupas Sedikit Tentang Sistem Operasi , Karangan Buku Silberschatz

     

   

Sebelum membedah sedikit dari isi buku Silberschatz edisi ke 8 mari kita simak terlebih dauhulu profil lengkap dari sang maestro ilmu computer yang di kutip dari Wikipedia

Abraham Silberschatz lahir di Haifa, Israel. Dia lulus pada tahun 1976 dengan gelar Ph.D. Ilmu Komputer dari Universitas Negeri New York (SUNY) di Stony Brook. Ia menjadi Profesor Ilmu Komputer di Universitas Yale, Amerika Serikat pada tahun 2005. Ia adalah ketua departemen Ilmu Komputer di Yale dari 2005 sampai 2011. Sebelum datang ke Yale pada tahun 2003, ia adalah Wakil Presiden informasi Ilmu Research Center di Bell Labs. Dia sebelumnya ,menjadi guru di University of Texas di Austin, di mana ia mengajar sampai 1993. Minat penelitiannya meliputi sistem database, sistem operasi, sistem penyimpanan, dan manajemen jaringan. Silberschatz terpilih sebagai ACM Fellow pada tahun 1996 dan menerima Karl V. Karlstrom Outstanding Educator Award pada tahun 1998. Dia mengajar, mentoring, dan menulis buku yang karyanya sudah perpengaruh penting di bidang dalam sistem operasi dan sistem database. Karyanya telah dikutip lebih dari 23.000 kali.  Nah itu adalah profil singkat dari Silberschatz , dan seperti apakah isi buku yang di tulis oleh Silberschatz ? secuil dari isi buku telah saya rangkum di bawah ini 

Apa itu Sistem operasi ?

Sistem operasi adalah program yang mengelola perangkat keras komputer. Bisa di katakana sistem operasi sendiri ialah 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 dan sistem operasi  mainframe dapat dirancang terutama untuk mengoptimalkan pemanfaatan hardware. sistem operasi dirancang untuk menjadi nyaman, orang lain untuk menjadi efisien.

Proses apa yang dijalankan di dalam Sistem operasi

Dapat di jelaskan menurut gambar di bawah ini

Gambar 1.1 tampilan Abstrak komponen dari sistem komputer

Penjelasan untuk gambar proses dalam sistem operasi , di dalam sebuah computer terdapat hadware yang sangat penting peranya , di dalam hardware tersebut ter koordinasi atau dijalankan oleh suatu sistem operasi , sistem operasi itu sendiri menjalankan sebuah aplikasi misalnya ( compiler, assembler , text editor , database system dll ) , sebuah aplikasi itu sendiri akan dijalankan oleh user (pengguna ). dilihat dari sudut padang komputer , sistem operasi operasi adalah program paling erat terlibat dengan perangkat keras. Dalam konteks ini, kita dapat melihat sistem operasi sebagai sebuah sistem komputer memiliki banyak sumber yang mungkin diperlukan untuk memecahkan masalah: CPU time, ruang memori, ruang penyimpanan file, I / 0 perangkat, dan sebagainya. Sistem operasi bertindak sebagai pengatur jalanya kinerja Komputer .

Organisasi(susunan) sistem computer

          Sususan sistem komputer dapat dibagi kedalam 3 bagian 

1. Sistem operasi komputer 

         Sebuah sistem komputer terdiri dari satu atau lebih CPU dan sejumlah perangkat pengendali terhubung melalui sistem  umum yang menyediakan akses ke memori bersama. Setiap device controller di jalankan  dari jenis perangkat tertentu  (misalnya, disk drive, perangkat audio, dan menampilkan video). CPU dan perangkat pengendali dapat mengeksekusi secara bersamaan, bersaing untuk siklus memori. Untuk menjamin akses teratur ke memori bersama, kontroler memori yang tersedia yang fungsinya untuk melakukan sinkronisasi akses.       

Gambar 1.2 Sebuah sistem komputer modern.

dari gambar di atas dapat dijelaskan bahwa Memori bekerja untuk berbagai macam device ,bisa mengontrol CPU , jadi data yang kita buat dapat tersimpen didalam memori yang ada .

      2. Struktur penyimpanan 

CPU dapat memuat petunjuk hanya dari memori, sehingga setiap program untuk menjalankan program disimpan di sana. yang disebut memori utama ( RAM), Program komputer harus berada di memori utama (biasanya RAM) untuk dapat dijalankan. Memori utama adalah satu-satunya tempat penyimpanan yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor.

Jadi penyimpanan dari sistem operasi dapat di bagi menjadi tiga bagian 

Memori Utama
Hanya memori utama dan register merupakan tempat penyimpanan yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Oleh karena itu instruksi dan data yang akan dieksekusi harus disimpan di memori utama atau register.

Untuk mempermudah akses perangkat I/O ke memori, pada arsitektur komputer menyediakan fasilitas pemetaan memori ke I/O. Dalam hal ini sejumlah alamat di memori dipetakan dengandevice register. Membaca dan menulis pada alamat memori ini menyebabkan data ditransfer dari dan ke device register. Metode ini cocok untuk perangkat dengan waktu respon yang cepat seperti video controller.

Register yang terdapat dalam prosesor dapat diakses dalam waktu 1 clock cycle. Hal ini menyebabkan register merupakan media penyimpanan dengan akses paling cepat bandingkan dengan memori utama yang membutuhkan waktu relatif lama. Untuk mengatasi perbedaan kecepatan, dibuatlah suatu penyangga (buffer) penyimpanan yang disebut cache.

Magnetic Disk
Magnetic Disk berperan sebagai secondary storage pada sistem komputer modern. Magnetic Disk disusun dari piringan-piringan seperti CD. Kedua permukaan piringan diselimuti oleh bahan-bahan magnetik. Permukaan dari piringan dibagi-bagi menjadi track yang memutar, yang kemudian dibagi lagi menjadi beberapa sektor.

Storage Hierarchy

Dalam storage hierarchy structure, data yang sama bisa tampil dalam level berbeda dari sistem penyimpanan. Sebagai contoh integer A berlokasi pada bekas B yang ditambahkan 1, dengan asumsi bekas B terletak pada magnetic disk. Operasi penambahan diproses dengan pertama kali mengeluarkan operasi I/O untuk menduplikat disk block pada A yang terletak pada memori utama Operasi ini diikuti dengan kemungkinan penduplikatan A ke dalam cachedan penduplikatan A ke dalam internal register. Sehingga penduplikatan A terjadi di beberapa tempat. Pertama terjadi di internal register dimana nilai A berbeda dengan yang di sistem penyimpanan. Dan nilai di A akan kembali sama ketika nilai baru ditulis ulang ke magnetic disk.

struktur sistem operasi berkombinasi dengan jaringan penyimpanan data 

jadi menurut gambar di atas dapat di simpulkan bahwa storage area network ialah media penyimpanan data dalam jumlah besar , yang tersambung dari berbagai komputer , peran komputer senidiri berperan sebagai pengirim data yang nantinya akan di simpan di storage area network

Cara kerja sistem operasi 

1. 1. Manajemen proses : jadi disini proses kerja dari sistem operasi itu sendiri bekerja dengan cara menjadwalkan setiap proses , seperti halnya membuat file , menghapus file , komunikasi antar file dan lainya. Sistem operasi juga melakukan penundaan proses, melanjutkan proses atau menghentikan proses secara paksa. Untuk hal proses menajemen tergantung seberapa besar RAM yang ada , semakin besar ram maka semakin cepat prosesnya . Sedangkan untuk yang berkaitan dengan pengolahan file membutuhkan bantuan dari Control Unit, yakni komponen pemrosesan yang ada dalam CPU.
   2. Manajemen memori utama: Sistem operasi harus bisa mengatur dan mengalokasikan jumlah memori yang dibutuhkan serta alamat memori yang diperlukan untuk menampung proses. Jika tidak bisa, maka terjadi proses yang tumpang tindih dan terjadi hang karena memori tidak cukup menampung beban proses.
   3. Manajemen file: Ada empat bagian penting dalam manajemen file, yakni membuka file, menulis file (salin, tempel atau tulis data), menyimpan file dan menghapus file.
   4. Manajemen sistem input dan output: Sistem operasi harus bisa melakukan hal yang berkaitan dengan masukan dan keluaran data. Data yang diberikan oleh pengguna melalui keyboard, mouse atau perangkat lain harus mampu ditampung. Hal yang berkaitan dengan manajemen sistem input output adalah buffering atau penampungan data, scheduling atau penjadwalan data, spooling atau meletakkan pekerjaan di dalam buffer dan mengalokasikan driver untuk perangkat keras yang terhubung ke CPU.
   5. Manajemen penyimpana sekunder: Penyimpanan sekunder erat kaitannya dengan media penyimpanan sekunder seperti harddisk, USB flashdisk, SSD, DVD dan lain sebagainya. Aplikasi komputer pada umumnya akan menyimpan file atau data hasil pemrosesan di media penyimpanan sekunder karena penyimpanan primer bersifat sementara dan terbatas. Oleh karena itu sistem operasi juga melakukan perantaraan file maupun data yang akan disimpan dalam sistem penyimpanan sekunder dengan memperhatikan beberapa aspek, diantaranya adalah efisiensi, optimalisasi .

Prinsip Dasar Keamanan Sistem Operasi

• Availability

Availability memastikan ketersediaan sistem manakala dibutuhkan atau menjamin data atau sistem reliabel dan terkini saat diakses oleh individu yang diberi hak akses.

• Integrity

Memastikan integritas data dan konfigurasi sistem atau memastikan data dan konfigurasi sistem tidak dirusak oleh orang yang tidak berhak mengaksesnya dinamakan Integrity.

• Confidentiality :

Memastikan bahwa tingkat kerahasiaan perlu diberlakukan pada setiap pintu masuk pengolahan data dan mencegah pengungkapan yang tidak sah. Tingkat kerahasiaan ini harus berlaku saat data berada pada sistem dan dalam jaringan, dan memastikan data yang dikirim sampai ke tujuan tanpa mengalami kebocoran

• Trust Model Operating Sistem

Trust Model Sebuah sistem mendefinisikan set perangkat lunak dan data yang di atasnya sistem tergantung untuk benar penegakan tujuan keamanan sistem. Untuk sistem operasi, model kepercayaan adalah identik dengan trusted computingbase ( TCB ) Idealnya, sebuah TCB sistem harus terdiri dari minimal perangkat lunak yang diperlukan untuk menegakkan tujuan keamanan dengan benar. Perangkat lunak yang harus dipercaya meliputi perangkat lunak yang mendefinisikan keamanan tujuan dan perangkat lunak yang memberlakukan Security goals atau tujuan keamanan

• Threat Model atau Model Ancaman

Mendefinisikan seperangkat operasi yang dapat mengganggu dari prinsip keamanan yaitu availibity , Integrity , dan Confidentiality model ancaman mengekspos kelemahan mendasar dalam sistem operasi komersial (misalnya, UNIX dan Windows), penyerang mencoba mengasumsikan bahwa semua perangkat lunak yang berjalan atas nama subjek dipercaya oleh yang komputer

Layanan dalam Sistem Operasi 

Sebuah sistem operasi pasti akan menyediakan sebuah layanan bantuan ataupun layanan service untuk melaksanakan program , sistem informasi akan menyediakan layanan tertentu kepada pengguna , jadi setiap sistem operasi satu dengan yang lain itu berbeda , akan tetapi kita bisa mengidentifikasi kelas umumnya layanan tersebut bertujuan untuk kenyamanan para pengguna yaitu progremer.

Gambar 2.1 menunjukkan satu pandangan dari berbagai layanan sistem operasi

Antarmuka pengguna sistem operasi

      Jadi dalam sistem operasi ada berbagai cara untuk berinteraksi langsung dengan sistem operasi Di sini, kita membahas dua pendekatan mendasar. Yang pertama menyediakan antarmuka baris perintah, atau yang memungkinkan pengguna untuk langsung memasukkan perintah yang akan dilakukan oleh sistem operasi. Yang kedua memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan sistem operasi melalui pengguna grafis antarmuka, atau GUI

Command Interpreter merupakan bagian dari Sistem Operasi yang mekanisme kerjanya ialah untuk menerima perintah dari user yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin sehingga dapat dijalankan oleh sistem. Fungsi Command Interpreter yaitu, mengeksekusi  kode program secara langsung, menerjemahkan kode ke dalam beberapa representasi intermediate yang efisien lalu segera mengeksekusinya dan mengeksekusi kode tersimpan yang dibuat oleh kompiler secara eksplisit sebagai bagian dari sistem penerjemah.

Graphical User Interfaces jenis antarmuka pengguna yang menggunakan metode interaksi pada peranti elektronik secara grafis (bukan perintah teks) antara pengguna dan komputer. GUI menjadi salah satu faktor kemudahan dalam penggunaan komputer, peranti bergerak seperti pemutar MP3, pemutar media portabel atau peranti permainan, peralatan rumah tangga, dan peralatan kantor. GUI menggambarkan informasi dan perintah yang tersedia untuk pengguna menggunakan ikon grafis. Contoh: Microsoft Windows, MacOS dan Xwin menggunakan jenis GUI yang berbeda.

Operating system generation and system boot

          Selanjutnya ialah generasi dari sistem operasi itu sendiri , Karena blog tentang generasi sistem operasi sudah banyak , penulis akan menjelaskan secara singkat saja tentang generasi dari sistem operasi Sistem operasi telah berevolusi sejak komputer diciptakan. Perkembangan sistem komputer dibagi empat kurun waktu (generasi). Perkembangan sistem komputer melibatkan sistem perangkat keras dan sistem perangkat lunak.Generasi Pertama (1945-1955) Pada generasi ini, sistem komputer belum dilengkapi sistem operasi, tapi beberapa fungsi dasar sistem operasi telah ada, misalnya FMS (Fortran Monitoring System) dan IBSYS, keduanya merupakan bagian yang fungsinya merupakan komponen sistem operasi. Selanjutnya generasi saat ini yang sudah canggih 3D OS : Tidak seperti halnya Vista yang membutuhkan spesifikasi tinggi, 3D Desktop di Linux muncul dengan spesifikasi komputer yang sangat ringan. Era hadirnya teknologi 3D Desktop di Indonesia ditandai dengan hadirnya sistem operasi 3D OS yang dikembangkan oleh PC LINUX

Sebelum menginjak kepada bagaimana sih proses kerja booting pada sistem operasi , alangkah baiknya kita mengetahui apa itu booting , booting ialah suatu proses yang terjadi pada saat seseorang menghidupkan komputer, dimana masuknya arus listrik ke dalam peralatan komputer dan kemudian sistem memeriksa ada atau tidaknya perangkat keras yang terhubung pada komputer, agar komputer dapat berkomunikasi dengan pengguna  . Dan selanjutnya ialah tahapan booting Tahap awal pada proses booting yang dilakukan oleh sistem operasi adalah bootsrap loader. Bootsrap loader adalah aplikasi pertama yang dijalankan BIOS sesaat setelah booting. Bootloader akan meload kernel yang menjalankan sistem operasi, serta bertujuan untuk melacak semua alat input dan alat output yang terpasang atau terhubung pada komputer.. Dalam beberapa sistem, terdapat bootloader yang ber

beda. Bootloader Windows, berbeda dengan Bootloader Linux, Berbeda juga dengan bootloader BSD. 

Secara umum, gambaran tahapan-tahapan yang terjadi pada proses booting adalah sebagai berikut:

1. Saat komputer dihidupkan, memorinya masih kosong. Belum ada instruksi yang dapat dieksekusi oleh prosesor. Oleh karena itu, prosesor dirancang untuk selalu mencari alamat tertentu di BIOS ( Basic Input Output System) ROM. Pada alamat tersebut, terdapat sebuah instruksi jump yang menuju kealamat eksekusi awal BIOS. Setelah itu, prosesor menjalankan Power On Self Test(POST), yaitu memeriksa kondisi hardware yang terhubung pada komputer.

2. Setelah itu, BIOS mencari Video Card. Secara khusus dia mencari BIOS milik Video Card. Kemudian sistem BIOS menjalankan Video Card BIOS. Barulah sesudah itu, Video Card di inisalisasi.

3. Kemudian BIOS memeriksa ROM pada hardware yang lain, apakah memiliki BIOS yang tersediri apakah tidak. Jika ya, maka akan dieksekusi juga.

4. Lalu BIOS melakukan pemeriksaan lagi, misalnya memeriksa besar memori dan jenis memori. Lebih lanjut lagi, dia memeriksa hardware yang lain, seperti disk. Lalu dia mencari disk dimana proses boot bisa dilakukan, yaitu mencari boot sector. Boot sector ini bisa berada di hard disk, atau floppy disk.

kesimpulan 

Jadi dari penjelasan di atas dapat di tarik kesimpulan bahwa perangkat keras yang ada pada komputer tidak akan berfungsi tanpa adanya sistem operasi , karena sistem operasi merupakan pusat ataupun jantung dari komputer itu sendiri sistem operasi sangat banyak macamnya akan tetapi setiap sistem operasi itu mempunyai kekurangan dan kelebihan tersendiri , sehingga ketika sistem operasi itu mempunyai kekurangan maka dapat di pastikan system scuritynya sangatlah lemah , mudah di ratas oleh orang lain