Intip Komponen Sistem Operasi

Tanpa sistem operasi, aplikasi-aplikasi yang berada di komputer kita tidak dapat berjalan. Karena sistem operasi ini mempunyai tugas seperti menangani perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), juga menangani penggunanya (user). Untuk lebih jelasnya tentang apa itu SO bisa lihat di posting saya terdahulu, klik Dunia Persilatan dalam Sistem Operasi Session 1. Disini kita akan mengintip lebih dalam ada apa saja sih di SO itu.

Karena tugas yang di-emban Sistem Operasi itu banyak maka SO memiliki banyak sekali komponen-komponen tersendiri yang memiliki fungsinya masing-masing. Namun walaupun mereka mempunya fungsi yang berbeda tetapi tetap satu jua, yaitu mempunyai satu tujuan efisiensi kerja perankat komputer dalam penggunaan sistem operasi.

Disini saya akan membahas secara umum komponen-komponen tersebut. Dari berbagai macam sistem operasi yang ada, tidak semuanya memilki komponen-komponen penyusun yang sama. Pada umumnya sebuah sistem operasi modern akan terdiri dari komponen-komponen berikut ini :

Manajemen Proses

Sebelumnya apa sih proses itu? Proses adalah serangkaian program yang sedang dieksekusi. Sedangkan program sendiri adalah kumpulan perintah atau instruksi yang ditulis ke dalam bahasa yang dimengerti sistem operasi. Untuk menyelesaikan tugasnya proses membutuhkan sumber daya (resource). Maksudnya sumber daya disini bukan tambang dan mineral lho, tapi berupa CPU Time (sejumlah waktu yang diperlukan central processing unit untuk menjalankan instruksi dari program komputer), alamat memori, berkas-berkas, perangkat-perangkat I/O. Nah, sistem operasi akan mengalokasikan sumber daya-sumber daya tersebut saat proses itu diciptakan atau sedang dijalankan (running). Ketika proses tersebut berhenti dijalankan, sistem operasi akan mengambil kembali semua sumber daya tadi agar bisa digunakan kembali oleh proses yang lainnya.

Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivas yang berhubungan dengan manajemen proses seperti:

• Membuat dan menghapus proses pengguna dan sistem proses. Maksudnya ialah sistem operasi akan mengalokasikan sumber daya yang dibutuhkan oleh sebuah proses dan ketika proses selesai sumber daya tadi akan diambil kembali agar bisa digunakan proses yang lain.
• Menunda atau melanjutkan proses. Dengan kepintarannya sistem operasi akan menjalankan proses yang mempunyai prioritas paling tinggi terlebih dulu.
• Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi. Jika ada proses yang dijalankan secara bersamaan sistem operasi akan mengatur lalu lintasnya. Tujuannya menghindari inkonsistensinya data yang diakses bersamaan. Contoh kita memindahkan file C dari folder A ke folder B maka sistem operasi akan menghapus file C dari folder A dan membuat file C di folder B.
• Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. Sistem operasi menyediakan mekanisme agar beberapa proses dapat saling berinteraksi atau berkomunikasi (satu resource dipakai bersama) satu sama lain tanpa menyebabkan terganggunya proses yang lain.
• Menyediakan mekanisme untuk penanganan kebuntuan (handler deadlock). Deadlock sendiri adalah keadaan dimana sistem sementara terhenti karena setiap proses membutuhkan sumber daya yang tidak bisa dibagi dan menunggu untuk menggunakan sumber daya yang sedang dipakai proses lain, jadi semua proses berada dalam keadaan saling menunggu. Oleh karena itu sistem operasi harus bisa mencegah , menghindari, dan mendeteksi adanya deadlock. Jika terjadi keadaan seperti ini maka sistem operasi harus bisa memulihkannya lagi.

Manajemen Memori Utama

Sistem operasi memiliki tugas untuk mengatur bagian memori yang sedang digunakan dan mengalokasikan jumlah dan alamat memori yang diperlukan, baik untuk program yang kan berjalan maupun untuk sistem operasi itu sendiri. Tujuan dari manajemen memori utama adalah agar keperluan CPU meningkat dan unutk meningkatkan efesiensi pemakaian memori.

Memori utama atau hanya disebut memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Memori berfungsi sebagai storage (tempat penyimpanan) sementara penyimpanan instruksi/data yang akses datanya digunakan oleh CPU dan perangkat I/O. Karena bersifat sementar (volatile), jadi data yang disimpan akan hilang bila komputer dimatikan.

Manajemen Sistem Berkas

Berkas (File) adalah kumpulan informasi refresentasi dari program dan data yang saling berhubungan dan disimpan di perangkat penyimpanan. Sistem operasi harus bisa melakukan operasi seperti membuka (open), membaca (read), menulis (write) pada berkas dan menyimpannya pada media penyimpanan sekunder seperti hardisk.

Manajemen sistem berkas yang dilakukan oleh sistem operasi adalah sebagai berikut:

• Pembuatan berkas atau direktori. Sistem operasi akan menunjukkan tempat dimana lokasi berkas atau direktori tersebut diletakkan. Setelah itu sistem operasi akan melakukan membuat entri yang berisi nama berkas dan lokasinya pada sistem berkas (indexing).
• Penghapusan berkas atau direktori. Sistem operasi akan mencari lokasi berkas atau direktori yang akan dihapus dari sistem berkas, lalu menghapus seluruh entri berkas tersebut agar tempat dari berkas tadi dapat digunakkan oleh berkas lainnya.
• Pembacaan dan menulis berkas.  Proses pembacaan dan penulisan berkas melibatkan pointer yang menunjukkna posisi dimana sebuah informasi akan dituliskan di dlam sebuah berkas.
• Meletakkan berkas pada sistem penyimpanan sekunder. Sistem operasi mengatur lokasi fisik tempat penyimpanan berkas pada sarana penyimpanan sekunder.

Manajemen Sistem I/O 

Pekerjaan utama yang sering dilakukan oleh sistem komputer selain komputasi yaitu Input/Output (I/O). Dalam kenyataanya, waktu yang digunakan untuk komputasi lebih sering dibanding I/O. Karena semakin banyaknya perangkat I/O maka manajemen I/O pun menjadi komponen yang penting dalam sistem operasi modern. Sistem operasi juga sering disebut sebagai device manager, karena sistem operasi mengatur berbagai macam perangkat (device).

Sistem operasi pada sistem I/O mengatur:

• Buffering. Menampung data sementara dari/ke perangkat I/O.
• Schedulling. Melakukan penjadwalan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien.
• Spooling. Meletakkan suatu pekerjaan program pada buffering, agar setiap perangkat dapat mengaksesnya saat perangkat tersebut siap.
• General Driver. Suatu program yang digunakan sistem operasi untuk memberi perintah pada perangkat I/O umum seperti optical drive, mendia penyimpanan sekunder, dan layar monitor.
• Special Driver. Suatu program yang digunakan sistem operasi unutk memberi perintah pada perangkat I/O khusus seperti kartu grafis (VGA), kartu suara (sound card), dan motherboard.

Manajemen Penyimpanan Sekunder

Penyimpanan sekunder (secondary storage) adalah sarana penyimpanan yang non volatile (tahan lama/permanent) tidak berhubungan langsung dengan bus CPU, lebih lama diakses dibandingkan melalui memori utama karena bandwidth bus yang lebih rendah dan berfungsi juga sebagai memori virtual dimana jika memori utama maka memori virtual bisa membantu sebagai memori cadangan.

Sistem operasi memiliki peran penting dalam manajemen penyimpanan sekunder. Tujuan penting dari manajemen ini adalah untuk keamanan, efesiensi, dan optimalisasi penggunaan sarana penyimpanan sekunder.

Proteksi dan Keamanan

Sepertinya tidak ada perbedaan antara proteksi dan keamanan namun sebetulnya hal ini berbeda, biasanya istilah keamanan sendiri digunakan untuk penggambaran secara umum, sedangkan proteksi digunakan untuk menggambarkan secara teknis mekanisme perlindungan sistem operasi

Proteksi

Mekanisme sistem operasi untuk mengontrol akses terhadap beberapa objek yang teproteksi/terlindung dalam sistem operasi. Setiap kali ada pengaksesan sumber daya PC yang iproteksi, sistem pertama kali akan menanyakan reference monitor tentang keabsahan akses tersebut. Kemudian akan ditentukkan keputusan apakah akses tersebut diperbolehkan atau ditolak.

Keamanan

Sistem operasi memiliki beberapa aspek tentang keamanan. Apek-aspek ini berhubungan dengan ancaman (threats), penyusup (intruders), dan musibah. Melindungi data-data penting dari pihak-pihak yang tidak berhak merupakan hal penting bagi sistem operasi. Inilah yang disebut keamanan (security).

Ancaman keamanan tidak hanya dari segi manusia atau sistem komputer itu sendiri, namun data-data yang penting tersebut bisa juga mendapat ancaman dari yang bersifat non-teknis yaitu musibah (banjir, komputer kebakaran, dan lain sebagainya), bahkan kelalaian dari penggunanya sendiri.

Oleh karena itu sistem operasi harus memiliki ketahanan keamanan. Bagi kebanyakan pengembang sistem operasi saat ini, keamanan adalah salah satu permasalah utama.

Cukup sekian penjelasan untuk komponen sistem informasi ini, jika bisa saya analogikan sistem operasi sendiri seperti kinerja sistem otak dan sumsum tulang belakang kita yang mengatur semua organ-organ tubuh kita walaupu tidak mungkin sistem operasi se-kompleks dengan apa yang kita punya. Materi ini saya ambil dari http://kambing.ui.ac.id/bebas/v06/Kuliah/SistemOperasi/ dengan beberapa tambahan.