Pengertian Sistem operasi
Sistem
operasi (bahasa Inggris: operating system ; OS)
adalah seperangkat program yang mengelola sumber daya perangkat keras komputer
atau hardware, dan menyediakan layanan umum untuk aplikasi perangkat lunak. Sistem operasi adalah jenis yang
paling penting dari perangkat lunak sistem
dalam sistem komputer. Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan program
aplikasi pada komputer mereka, kecuali program aplikasi booting.
Sistem
operasi mempunyai penjadwalan yang sistematis mencakup perhitungan penggunaan
memori, pemrosesan data, penyimpanan data, dan sumber daya lainnya.
Untuk
fungsi-fungsi perangkat keras seperti sebagai masukan dan keluaran dan alokasi
memori, sistem operasi bertindak sebagai perantara antara program
aplikasi dan perangkat keras komputer,[1][2] meskipun kode aplikasi biasanya dieksekusi langsung
oleh perangkat keras dan seringkali akan menghubungi OS atau terputus oleh itu.
Sistem operasi yang ditemukan pada hampir semua perangkat yang berisi
komputer-dari ponsel dan konsol permainan video
untuk superkomputer dan server web.
Contoh
sistem operasi modern adalah Linux, Android, iOS, Mac OS X, dan Microsoft Windows.
Biasanya, istilah Sistem Operasi sering
ditujukan kepada semua perangkat lunak yang masuk dalam satu paket dengan
sistem komputer sebelum aplikasi-aplikasi perangkat lunak terinstal. Sistem
operasi adalah perangkat lunak sistem yang bertugas untuk
melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi
dasar sistem, termasuk menjalankan perangkat lunak aplikasi seperti
program-program pengolah kata dan peramban web.
Secara umum, Sistem Operasi adalah perangkat
lunak pada lapisan pertama yang ditempatkan pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan booting. Sedangkan software-software lainnya
dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan
layanan inti untuk software-software itu. Layanan inti tersebut seperti akses
ke disk, manajemen memori, penjadwalan tugas schedule
task,
dan antar-muka user GUI/CLI. 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 dengan lapisan software. 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
lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan
lain, dan memiliki akses kepada sistem berkas. Apabila beberapa aplikasi
berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur schedule yang
tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu
yang cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu.
Dalam banyak kasus, Sistem Operasi
menyediakan suatu pustaka dari fungsi-fungsi standar, dimana aplikasi lain
dapat memanggil fungsi-fungsi itu, sehingga dalam setiap pembuatan program
baru, tidak perlu membuat fungsi-fungsi tersebut dari awal.
Sistem Operasi secara umum terdiri dari
beberapa bagian:
- Mekanisme
Boot,
yaitu meletakkan kernel ke dalam memory
- Kernel, yaitu inti dari sebuah Sistem Operasi
- Command
Interpreter atau shell, yang
bertugas membaca input dari pengguna
- Pustaka-pustaka,
yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar dan standar yang dapat
dipanggil oleh aplikasi lain
- Driver
untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk
mengontrolnya.
Sebagian Sistem Operasi hanya mengizinkan
satu aplikasi saja yang berjalan pada satu waktu (misalnya DOS), tetapi sebagian besar
Sistem Operasi baru mengizinkan beberapa aplikasi berjalan secara simultan pada
waktu yang bersamaan. Sistem Operasi seperti ini disebut sebagai Multi-tasking
Operating System (misalnya keluarga sistem operasi UNIX). Beberapa Sistem Operasi
berukuran sangat besar dan kompleks, serta inputnya tergantung kepada input
pengguna, sedangkan Sistem Operasi lainnya sangat kecil dan dibuat dengan
asumsi bekerja tanpa intervensi manusia sama sekali. Tipe yang pertama sering disebut
sebagai Desktop OS, sedangkan tipe kedua adalah Real-Time OS,
contohnya adalah Windows, Linux, Free
BSD, Solaris, palm, symbian, dan sebagainya.
Struktur sebuah sistem
komputer dapat dibagi menjadi:
- Sistem Operasi Komputer.
- Struktur I/O.
- Struktur Penyimpanan.
- Storage Hierarchy.
- Proteksi Perangkat Keras.
Dewasa ini sistem komputer
multiguna terdiri dari CPU (Central Processing Unit); serta sejumlah device
controller yang dihubungkan melalui bus yang menyediakan akses ke
memori. Setiap device controller bertugas mengatur perangkat yang
tertentu (contohnya disk drive, audio device, dan video
display). CPU dan device controller dapat dijalankan secara
bersamaan, namun demikian diperlukan mekanisme sinkronisasi untuk mengatur
akses ke memori.
Pada saat pertama kali
dijalankan atau pada saat boot, terdapat sebuah program awal yang mesti
dijalankan. Program awal ini disebut program bootstrap. Program ini
berisi semua aspek dari sistem komputer, mulai dari register CPU, device
controller, sampai isi memori.
Interupsi merupakan bagian
penting dari sistem arsitektur komputer. Setiap sistem komputer memiliki
mekanisme yang berbeda. Interupsi bisa terjadi apabila perangkat keras (hardware)
atau perangkat lunak (software) minta "dilayani" oleh
prosesor. Apabila terjadi interupsi maka prosesor menghentikan proses yang
sedang dikerjakannya, kemudian beralih mengerjakan service routine untuk
melayani interupsi tersebut. Setelah selesai mengerjakan service routine
maka prosesor kembali melanjutkan proses yang tertunda.
Bagian ini akan membahas
struktur I/O, interupsi I/O, dan DMA, serta perbedaan dalam penanganan
interupsi.
Untuk memulai operasi I/O,
CPU me-load register yang bersesuaian ke device controller.
Sebaliknya device controller memeriksa isi register untuk kemudian
menentukan operasi apa yang harus dilakukan. Pada saat operasi I/O dijalankan
ada dua kemungkinan, yaitu synchronous I/O dan asynchronous I/O.
Pada synchronous I/O, kendali dikembalikan ke proses pengguna setelah
proses I/O selesai dikerjakan. Sedangkan pada asynchronous I/O, kendali
dikembalikan ke proses pengguna tanpa menunggu proses I/O selesai. Sehingga
proses I/O dan proses pengguna dapat dijalankan secara bersamaan.
Direct Memory Access
(DMA) suatu metoda penanganan I/O dimana device controller langsung
berhubungan dengan memori tanpa campur tangan CPU. Setelah men-set buffers,
pointers, dan counters untuk perangkat I/O, device controller
mentransfer blok data langsung ke penyimpanan tanpa campur tangan CPU. DMA
digunakan untuk perangkat I/O dengan kecepatan tinggi. Hanya terdapat satu
interupsi setiap blok, berbeda dengan perangkat yang mempunyai kecepatan rendah
dimana interupsi terjadi untuk setiap byte (word).
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. Idealnya program dan data secara keseluruhan dapat disimpan dalam
memori utama secara permanen. Namun demikian hal ini tidak mungkin karena:
- Ukuran memori utama relatif
kecil untuk dapat menyimpan data dan program secara keseluruhan.
- Memori utama bersifat volatile,
tidak bisa menyimpan secara permanen, apabila komputer dimatikan maka data
yang tersimpan di memori utama akan hilang.
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
dengan device 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
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.
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 cache dan 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.
Pada kondisi multi
prosesor, situasi akan menjadi lebih rumit. Hal ini disebabkan masing-masing
prosesor mempunyai local cache. Dalam kondisi seperti ini hasil duplikat
dari A mungkin hanya ada di beberapa cache. Karena CPU
(register-register) dapat dijalankan secara bersamaan maka kita harus
memastikan perubahan nilai A pada satu cache akan mengubah nilai A pada
semua cache yang ada. Hal ini disebut sebagai Cache Coherency.
Sistem komputer terdahulu
berjenis programmer-operated systems. Ketika komputer dioperasikan dalam
konsul mereka (pengguna) harus melengkapi sistem terlebih dahulu. Akan tetapi
setelah sistem operasi lahir maka hal tersebut diambil alih oleh sistem
operasi. Sebagai contoh pada monitor yang proses I/O sudah diambil alih oleh
sistem operasi, padahal dahulu hal ini dilakukan oleh pengguna.
Untuk meningkatkan
utilisasi sistem, sistem operasi akan membagi sistem sumber daya sepanjang
program secara simultan. Pengertian spooling adalah suatu program dapat
dikerjakan walau pun I/O masih mengerjakan proses lainnya dan disk secara
bersamaan menggunakan data untuk banyak proses. Pengertian multi programming
adalah kegiatan menjalankan beberapa program pada memori pada satu waktu.
Pembagian ini memang
menguntungkan sebab banyak proses dapat berjalan pada satu waktu akan tetapi
mengakibatkan masalah-masalah baru. Ketika tidak di sharing maka jika
terjadi kesalahan hanyalah akan membuat kesalahan program. Tapi jika di-sharing
jika terjadi kesalahan pada satu proses/ program akan berpengaruh pada proses
lainnya.
Sehingga diperlukan
pelindung (proteksi). Tanpa proteksi jika terjadi kesalahan maka hanya satu
saja program yang dapat dijalankan atau seluruh output pasti diragukan.
Banyak kesalahan
pemprograman dideteksi oleh perangkat keras. Kesalahan ini biasanya ditangani
oleh sistem operasi. Jika terjadi kesalahan program, perangkat keras akan
meneruskan kepada sistem operasi dan sistem operasi akan menginterupsi dan
mengakhirinya. Pesan kesalahan disampaikan, dan memori dari program akan
dibuang. Tapi memori yang terbuang biasanya tersimpan pada disk agar programmer
bisa membetulkan kesalahan dan menjalankan program ulang.
Untuk memastikan operasi
berjalan baik kita harus melindungi sistem operasi, program, dan data dari
program-program yang salah. Proteksi ini memerlukan share resources. Hal
ini bisa dilakukan sistem operasi dengan cara menyediakan pendukung perangkat
keras yang mengizinkan kita membedakan mode pengeksekusian program.
Mode yang kita butuhkan ada
dua mode operasi yaitu:
- Mode Monitor.
- Mode Pengguna.
Pada perangkat keras akan
ada bit atau Bit Mode yang berguna untuk membedakan mode apa yang sedang
digunakan dan apa yang sedang dikerjakan. Jika Mode Monitor maka akan benilai
0, dan jika Mode Pengguna maka akan bernilai 1.
Pada saat boot time,
perangkat keras bekerja pada mode monitor dan setelah sistem operasi di-load
maka akan mulai masuk ke mode pengguna. Ketika terjadi trap atau
interupsi, perangkat keras akan men-switch lagi keadaan dari mode
pengguna menjadi mode monitor (terjadi perubahan state menjadi bit 0).
Dan akan kembali menjadi mode pengguna jikalau sistem operasi mengambil alih
proses dan kontrol komputer (state akan berubah menjadi bit 1).
Pengguna bisa mengacaukan
sistem operasi dengan melakukan instruksi I/O ilegal dengan mengakses lokasi
memori untuk sistem operasi atau dengan cara hendak melepaskan diri dari
prosesor. Untuk mencegahnya kita menganggap semua instruksi I/O sebagai privilidge
instruction sehingga mereka tidak bisa mengerjakan instruksi I/O secara
langsung ke memori tapi harus lewat sistem operasi terlebih dahulu. Proteksi
I/O dikatakan selesai jika pengguna dapat dipastikan tidak akan menyentuh mode
monitor. Jika hal ini terjadi proteksi I/O dapat dikompromikan.
Salah satu proteksi
perangkat keras ialah dengan proteksi memori yaitu dengan pembatasan penggunaan
memori. Disini diperlukan beberapa istilah yaitu:
- Base Register yaitu alamat
memori fisik awal yang dialokasikan/ boleh digunakan oleh pengguna.
- Limit Register yaitu nilai
batas dari alamat memori fisik awal yang dialokasikan/boleh digunakan oleh
pengguna.
- Proteksi Perangkat Keras.
Sebagai contoh sebuah
pengguna dibatasi mempunyai base register 300040 dan mempunyai limit register
120900 maka pengguna hanya diperbolehkan menggunakan alamat memori fisik antara
300040 hingga 420940 saja.
Konsep Data Mencakup
Hirarki Data, Penyimpanan dan Pengaksesan Data , Pemrosesan Data, Peranan
Database dan DBMS
Pendahuluan
Banyak definisi mengenai basis data, namun pada intinya,
basis data adalah kumpulan file yang saling berelasi dan diorganisasi pada
suatu media penyimpanan. Seperti dikatakan semula, bit adalah data, field
adalah data, sedangkan kata “data” di dalam komputer harus disebutkan secara
spesifik, maka basis data adalah kumpulan file. File terdiri atas berbagai
klasifikasi, ada master file, transaction file, report file, work file, program
file, dump file, library file, history file, dan sebagainya.
Keseluruhan file tersebut dalam basis data diorganisasikan
oleh yang disebut DBMS (data base management system). Itulah mengapa dalam data
base, memori yang dibutuhkan lebih besar dari file tradisional.
Karena basis data adalah kumpulan file yang saling berelasi,
maka salah satu materi dalam basis data adalah ERD (entity relational diagram),
yaitu suatu diagram yang menggambarkan relasi antarentitas. Entitas adalah kata
lain dari file. Jadi, bila di suatu media penyimpanan ada data MAHASISWA, ada
data DOSEN, ada data MATA_KULIAH, ada data UANG_KULIAH, dan sebagainya, hal itu
belum dikatakan basis data bila data tersebut saling terpisah atau belum
berelasi.
Tinjauan
Pustaka
Sistem Basis Data adalah suatu sistem menyusun dan mengelola
record-record menggunakan computer untuk menyimpan atau merekam serta
memelihara data operasional lengkap sebuah organisasi/perusahaan sehingga mampu
menyediakan informasi yang optimal yang diperlukan pemakai untuk proses
mengambil keputusan.
Salah satu cara menyajikan data untuk mempermudah modifikasi
adalah dengan cara pemodelan data. Model yang akan dipergunakan pada pelatihan
ini adalah Entity Relationship Model.
Model Entity Relationship adalah representasi logika dari
data pada suatu organisasi atau area bisnis tertentu dengan menggunakan Entity
dan Relationship.
ERD Adalah diagram yang menggambarkan hubungan antarentitas
(antarfile). Entitas dilambangkan dengan persegi panjang, relasi (hubungan)
digambarkan dengan diamond, dan atribut (field) dilambangkan dengan elips.
Pembahasan
Sistem basis data dapat diartikan sebagai kumpulan file /
table yang saling berhubungan (dalam sebuah basis data di sebuah sistem
komputer), dan sekumpulan program (DBMS / Database Management System) yang
memungkinkan beberapa user (pemakai), dan / atau program lain untuk mengakses
dan memanipulasi file (table) tersebut. Komponen – komponen utama dari sebuah sistem
basis data adalah sebagai berikut :
1). Perangkat keras (hardware)
2). Sistem operasi (operating system)
3). Basis data (database)
4). Sistem (aplikasi/perangkat lunak) pengelola basis data
(DBMS)
5). Pemakai (user)
6). Aplikasi (perangkat lunak) lain (bersifat optional)
Basis data pada intinya adalah disimpan pada media
penyimpanan elektronik (hardisk), sedangkan database adalah terdiri dari
beberapa file / table yang saling berelasi (berhubungan). Basis data tersebut
dikelola oleh DBMS (database management system) dan database tersebut dapat
dimanfaatkan oleh beberapa user (pemakai) yang dapat melakukan manipulasi pada
database.Tidak semua user dapat melakukan manipulasi data didalam database, hal
ini diatur sesuai dengan hak aksesnya
dari masing – masing user tersebut.
Perangkat Keras yang biasanya terdapat dalam sistem basis
data adalah sebagai berikut:
1). Komputer (satu untuk yang stand-alone atau lebih dari
satu untuk sistem jaringan).
1). Memori sekunder yang on-line (harddisk).
3). Memori sekunder yang off-line (tape) untuk keperluan
backup data.
4). Media / perangkat komunikasi (untuk sistem jaringan).
Sistem Operasi Merupakan program yang mengaktifkan /
memfungsikan sistem komputer, mengendalikan seluruh sumber daya dalam komputer
dan melakukan operasi – operasi dasar dalam komputer (operasi input/output),
pengelolaan file, dan lain sebagainya.
Program pengelola basis data (DBMS) akan aktif (running) jika
sistem operasi yang dikehendakinya (sesuai) telah aktif. Contoh daripada sistem
operasi pada sistem komputer adalah MS-DOS, MS Windows (3.11,95,98 dan lainnya)
untuk yang stand alone dan MS Windows (2000 Server, UNIX, LINUX, Novel_Netware
dan lain sebagainya) utuk yang jaringan.
Sebuah sistem basis data dapat memiliki beberapa basis data.
Setiap basis data dapat memiliki sejumlah objek basis data (seperti file/table,
store procedure, indeks, dan lainya). Disamping berisi / menyimpan data, setiap
basis data juga mengandung / menyimpan definisi struktur (baik untuk basis data
maupun objekobjeknya secara detail).
Pengelolaan basis data secara fisik tidak ditangani langsung
oleh user (pemakai), tetapi ditangani oleh sebuah perangkat lunak (sistem) yang
khusus / spesifik.
Perangkat inilah disebut DBMS, yang akan menentukan bagaimana
data diorganisasi, disimpan, diubah, dan diambil kembali. Perangkat tersebut
juga menerapkan mekanisme pengamanan data (security), pemakaian data secara
bersama (sharing data), pemaksaan keakuratan / konsistensi data, dan
sebagainya. Perangakat lunak yang termasuk DBMS adalah MS-Access, Foxpro,
Dbase-IV, Foxbase, Clipper, dan lainnya untuk kelas sederhana, dan Oracle,
Informix, Sybase, MS-SQL Server, dan lainnya untuk kelas kompleks / berat.
Kesimpulan
dan Saran
Diharapkan, bila konsep mengenai data dan informasi ini dapat
dicerna, maka setiap individu tinggal mengembangkan diri dengan membaca buku.
Dengan landasan yang kuat, maka pengembangan akan menjadi mudah.
Proteksi Perangkat Keras
Pada saat suatu proses sedang
berjalan, ada keadaan dimana processor berhenti. Hal ini menandakan
tidak adanya lagi data yang diproses oleh processor. Oleh karena itu, processor
pastinya akan mencari data ke dalam memori. Pengaksesan data tersebut
memerlukan banyak clock cycle. Situasi ini tidak bisa ditoleransi
sehingga membutuhkan perbaikan dalam kecepatan pengaksesan antara CPU dan
memori utama. Tidak hanya peduli tentang kecepatan tersebut, tetapi juga
memastikan operasi yang benar untuk melindungi pengaksesan sistem operasi dari
proses lainnya, dan melindungi proses yang satu dari pengaksesan proses lainnya
pula. Perlindungan atau proteksi ini disediakan oleh perangkat keras.
Kita harus memastikan bahwa masing-masing
proses memiliki ruang memori yang terpisah. Caranya dengan menentukan jarak
alamat yang dilegalkan dimana proses bisa mengakses dan memastikan bahwa proses
tersebut hanya bisa mengakses pada alamat tersebut.
Proteksi di atas dilakukan oleh perangkat
keras. Perangkat keras menyediakan dua register, yaitu base register dan
limit register. Base register memegang alamat fisik terkecil yang
dilegalkan, sedangkan limit register menentukan ukuran dari jarak alamat
tersebut. Contohnya jika base register memegang 300040 dan limit
register 120900, maka program bisa mengakses secara legal di semua alamat
dari 300040 sampai 420940.
Fungsi dari proteksi ini untuk mencegah user
program dari kesengajaan memodifikasi kode/struktur data baik di sistem
operasi atau user lainnya. Jika proteksi gagal, semua hal yang dilakukan
oleh program executing di user mode untuk mengakses memori sistem
operasi atau memori user lainnya akan terperangkap di sistem operasi dan bisa
menyebabkan kesalahan yang fatal, yaitu addressing error.
Referensi:
bwahyudi.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/1200/Datada~1.doc
bertalya.staff.gunadarma.ac.id/.../Klasifikasi-Pohon+Keputusan.pdf
wsilfi.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/4345/KDM-SK.pdf
http://deje.wordpress.com/2007/06/13/konsep-basis-data/
http://files.edithhadiansyah.com/Sistem%20Basis%20Data/Bab%201%20Pengertian%20Sistem%20Mgt%20Basis%20Data.pdf
0 komentar:
Post a Comment