Sistem Operasi

Apa itu sistem operasi. Mempelajari sistem operasi komputer merupakan materi wajib bagi siswa sekolah khususnya siswa jurusan TKJ. Ketika kalian mengoperasikan sebuah perangkat komputer, tanpa disadari bahwa kalian sedang menjalankan sebuah sistem operasi. Sistem operasi merupakan fondasi dasar dari setiap perangkat komputer yang kita gunakan sehari-hari.

Daftar Isi

Apa itu Sistem Operasi?

Sistem Operasi adalah sebuah perangkat lunak (software) yang mengendalikan operasi dasar dari suatu komputer. Jika kita menganggap komputer sebagai tubuh manusia, maka sistem operasi merupakan otak dan sistem saraf pusat yang mengendalikan segala aktivitasnya. Dengan kata lain, tanpa sistem operasi, komputer kita akan menjadi semacam "alat mati" yang tak berguna.

Sistem Operasi bertanggung jawab atas mengelola hardware, menjalankan tugas-tugas dasar seperti pengelolaan memori, manajemen file, serta menjembatani hubungan antara pengguna user dan perangkat komputer. Interaksi antara pengguna dengan komputer melalui sistem operasi dikenal dengan istilah Graphical User Interface (GUI) atau antarmuka pengguna.

Di dalam sebuah Sistem Operasi juga terdapat kompleksitas kinerja dan rincian teknis yang sangat rumit. Namun, apa yang membuat Sistem Operasi berperan krusial adalah perannya dalam menjaga kestabilan, keamanan, dan efisiensi dari sistem komputer. Sistem operasi harus mengelola kapasitas pemakaian memori pada hardware untuk memastikan bahwa setiap program aplikasi software dapat berjalan dengan lancar, serta melindungi perangkat kita dari ancaman keamanan.

Sejarah Sistem Operasi

Sejarah sistem operasi dimulai ketika komputer pertama dibuat pada awal abad ke-20. Komputer generasi pertama tidak memiliki sistem operasi seperti yang kita kenal saat ini. Mereka dioperasikan secara manual oleh para operator, yang harus memasukkan perintah dengan ketikan tangan dan mengawasi setiap detail proses komputasi berjalan.

Pada pertengahan abad ke-20, diciptakanlah komputer elektronik pertama yang dapat dikontrol oleh suatu program bernama ENIAC yang dibangun pada tahun 1940-an dan merupakan awal mula lahirnya sistem operasi modern. Sistem operasi pertama disebut "UNIVAC I" yang dikembangkan pada tahun 1950 oleh J. Presper Eckert dan John Mauchly. Sistem operasi ini memungkinkan komputer melakukan tugas-tugas tanpa harus diatur ulang setiap kali.

Lantas bagaimana sistem operasi berkembang?

Sejak saat itu, sistem operasi terus berkembang. Sistem operasi yang dikembangkan oleh IBM, seperti OS/360, menjadi standar dalam dunia bisnis dan pemerintah. Kemudian pada era komputer pribadi mulai populer di tahun 1980-an, muncullah sistem operasi yang lebih sederhana dan mudah digunakan seperti Microsoft Windows dan Macintosh System Software.

Perkembangan selanjutnya terjadi di era tahun 1990-an ketika muncul sistem operasi berbasis Linux yang bersifat open source. Pada akhirnya di abad ke-21, kita melihat inovasi sistem operasi terus muncul dalam bentuk sistem operasi smartphone, serta sistem operasi yang mendukung teknologi canggih seperti kecerdasan buatan (AI), virtualisasi (VR), dan komputasi awan (Cloud).

Fungsi Utama Sistem Operasi

Manajemen Memori

Sistem Operasi bertanggung jawab atas alokasi dan penggunaan memori komputer secara efisien. Ini memastikan bahwa program-program berjalan dengan lancar tanpa saling mengganggu. Bayangkan jika Anda menjalankan beberapa aplikasi sekaligus, seperti browser, pengolah kata, dan permainan; Sistem Operasi memastikan semuanya memiliki cukup ruang memori untuk beroperasi.

Pengelolaan Perangkat Input/Output

Sistem Operasi mengoordinasikan semua perangkat input/output (I/O) seperti keyboard, mouse, printer, dan perangkat penyimpanan eksternal. Ini memungkinkan kita untuk berinteraksi dengan komputer dan menyimpan data dengan mudah.

Manajemen File

Setiap dokumen, gambar, atau program yang Anda buat dan simpan di komputer Anda dikelola oleh Sistem Operasi. Ini memastikan bahwa Anda dapat menyimpan, mencari, dan mengatur file dengan mudah.

Pengelolaan Tugas

Sistem Operasi juga bertugas mengatur dan menjalankan program-program yang berjalan pada komputer. Ini termasuk penjadwalan tugas sehingga CPU dapat digunakan secara efisien dan tidak ada program yang mengambil alih sumber daya secara eksklusif.

Antarmuka Pengguna (Interface)

Terakhir, Sistem Operasi memberikan antarmuka pengguna yang memungkinkan kita berinteraksi dengan komputer atau perangkat seluler. Antarmuka ini dapat berupa GUI (Graphical User Interface) seperti Windows atau macOS, atau berbasis teks seperti Linux.

Jenis-jenis Sistem Operasi

Logo Jenis Sistem Operasi

Sistem Operasi dibagi menjadi dua kelompok, mulai dari sistem operasi berbasi desktop hingga sistem operasi mobile. Berikut ini adalah jenis-jenis dari sistem operasi:

Sistem Operasi Berbasis Desktop

Sistem operasi berbasis desktop adalah yang paling umum digunakan oleh banyak orang dalam kehidupan sehari-hari. Mereka digunakan pada komputer desktop dan laptop. Beberapa contoh sistem operasi berbasis desktop yang paling populer termasuk:

Microsoft Windows

Windows adalah sistem operasi desktop paling dikenal di seluruh dunia. Dikembangkan oleh Microsoft, Windows memiliki berbagai versi, seperti Windows 7, Windows 10, dan terbaru Windows 11 yang menawarkan berbagai fitur dan aplikasi dengan antarmuka pengguna (interface) berbasis GUI dengan dukungan luas untuk aplikasi pihak ketiga.

macOS

macOS merupakan sistem operasi yang dikembangkan oleh Apple secara eksklusif untuk perangkat Macintosh seperti komputer Mac dan Macbook. macOS secara luas dikenal memiliki grafis antarmuka (interface) yang elegan, sistem keamanan yang kuat, dan integrasi yang mulus dengan perangkat Apple lainnya seperti iPhone dan iPad.

Linux

Linux adalah sistem operasi open-source yang sangat populer, terutama digunakan di lingkungan server dan komputasi awan (cloud). Linux juga digunakan oleh banyak pengembang untuk menciptakan distribusi kustom yang disebut "distro" seperti Ubuntu, Fedora, dan Debian. Linux menjadi pilihan populer bagi pengguna yang lebih suka fleksibilitas dan kebebasan dalam mengkonfigurasi sistem operasi mereka.

Sistem Operasi Mobile

Sistem operasi mobile adalah yang digunakan di perangkat seperti smartphone dan tablet. Mereka dirancang untuk memberikan pengalaman pengguna yang lebih ringan, portabel, dan responsif. Berikut adalah beberapa sistem operasi mobile yang paling umum digunakan:

Android

Android adalah sistem operasi yang dikembangkan oleh Google dan merupakan sistem operasi mobile yang paling umum digunakan oleh smartphone di seluruh dunia. Android adalah sistem operasi open source yang digunakan oleh berbagai perusahaan produsen produk smartphone dan tablet dengan merek yang berbeda seperti Samsung, Vivo, Oppo dsb. Keberagaman merek perangkat android memberikan pengguna banyak pilihan dalam hal memilih perangkat yang sesuai dengan anggaran mereka.

iOS

iOS merupakan sistem operasi mobile yang dikembangkan oleh Apple secara eksklusif untuk perangkat seperti iPhone dan iPad. iOS dikenal dengan grafis antarmuka yang halus dan jernih, keamanan yang ketat, dan ekosistem aplikasi yang kaya di App Store.

KaiOS

KaiOS dahulu dikenal dengan sistem operasi Microsoft Lumia yang gagal bersaing melawan Android dan iOS. KaiOS kini digunakan pada perangkat mobile level menengah dibawah level smartphone. KaiOS hanya populer di negara-negara seperti di Afrika, Amerika tengah dan Negara kepulauan pasifik.

Arsitektur Sistem Operasi

Arsitektur Monolitik

Arsitektur monolitik adalah pendekatan klasik dalam pengembangan Sistem Operasi. Di dalamnya, semua fungsi inti Sistem Operasi terkandung dalam satu "monolit" atau kelompok besar yang mencakup manajemen memori, manajemen tugas, pengelolaan file, dan lain-lain.

Kelebihan arsitektur monolitik adalah kinerja yang tinggi karena fungsi-fungsinya berada dalam satu tempat. Namun, kekurangannya adalah kesulitan dalam pemeliharaan dan perbaikan, karena jika satu bagian mengalami masalah, seluruh sistem dapat terpengaruh.

Arsitektur Mikrokernel

Arsitektur mikrokernel adalah pendekatan yang lebih modern dan modular. Di sini, hanya inti dasar Sistem Operasi yang ditempatkan dalam kernel, sementara layanan tambahan ditempatkan di lapisan di atasnya. Contohnya adalah manajemen memori dan sistem berkas yang disediakan sebagai layanan terpisah.

Kelebihan arsitektur mikrokernel adalah fleksibilitas dan kestabilan. Kesalahan dalam layanan tambahan cenderung tidak memengaruhi inti sistem. Namun, ini bisa mengurangi kinerja karena ada komunikasi tambahan antara komponen-komponen tersebut.

Model Arsitektur Modern

Ada beberapa model modern yang menggabungkan elemen-elemen dari kedua arsitektur di atas. Contohnya adalah hybrid kernel yang menggabungkan elemen monolitik dengan elemen mikrokernel untuk mencapai keseimbangan antara kinerja dan fleksibilitas.

Selain itu, unikernel adalah inovasi terbaru baru pada Sistem Operasi yang sangat dioptimalkan untuk tugas tertentu. Fungsinya adalah untuk mengurangi overhead yang tidak diperlukan, sehingga cocok untuk aplikasi di lingkungan komputasi awan (Cloud) dan Internet of Things (IoT).

Komponen-komponen Sistem Operasi

Kernel

Kernel adalah inti dari Sistem Operasi, dan sering kali disebut sebagai "nucleus" yang mengendalikan semua aspek operasional sistem. Ini merupakan perangkat lunak tingkat rendah yang memiliki hak akses tertinggi ke sumber daya perangkat keras. Kernel bertanggung jawab atas manajemen memori, pengelolaan CPU, manajemen tugas, dan pemantauan perangkat keras.

Monolitik atau Mikrokernel?

Kernel bisa berbentuk monolitik atau mikrokernel, yang telah kita bahas dalam bagian sebelumnya. Kernel monolitik menggabungkan semua fungsi inti dalam satu entitas besar, sementara mikrokernel memecahnya menjadi modul-modul terpisah yang berkomunikasi satu sama lain.

Uniknya, kernel monolitik seperti Linux cenderung memiliki kinerja yang lebih baik, sementara mikrokernel seperti QNX menawarkan fleksibilitas dan isolasi yang lebih baik antar komponen. Pemilihan antara keduanya seringkali merupakan kompromi antara performa dan keamanan.

Pengelola Tugas (Task Scheduler)

Pengelola Tugas adalah komponen yang bertanggung jawab atas penjadwalan tugas atau proses yang berjalan di sistem. Ketika Anda menjalankan beberapa program secara bersamaan, pengelola tugas menentukan urutan eksekusi dan alokasi waktu CPU yang diberikan kepada masing-masing tugas.

Algoritme Penjadwalan

Pengelola tugas menggunakan berbagai algoritme penjadwalan untuk mengambil keputusan yang bijaksana. Algoritme seperti Round Robin, Priority Scheduling, dan Shortest Job Next memiliki dampak langsung pada responsifitas sistem dan keadilan dalam alokasi sumber daya.

Antarmuka Pengguna (User Interface)

Antarmuka pengguna (UI) adalah titik akses utama antara manusia dan komputer. Ini memungkinkan kita berinteraksi dengan perangkat komputer atau perangkat seluler melalui elemen-elemen seperti tombol start menu, ikon, dan jendela aplikasi. Antarmuka pengguna dapat berbasis teks atau grafis, tergantung pada Sistem Operasi yang digunakan.

Interface pada sistem operasi telah mengalami perkembangan yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Telah terjadi inovasi terhadap interface atau antarmuka pengguna dengan hadirnya asisten virtual seperti Siri, Cortana, dan Google Assistant yang menggunakan teknologi pengenalan suara dan kecerdasan buatan untuk memahami perintah kita lewat suara.

Pengelolaan Memori

Pengelolaan Memori adalah komponen Sistem Operasi yang mengatur penggunaan dan alokasi memori fisik dan virtual. Memori adalah salah satu sumber daya yang paling kritis dalam komputer, dan pengelolaan yang efisien sangat penting.

Pemetaan Memori

Pengelolaan memori melibatkan pemetaan lokasi memori fisik ke alamat memori virtual yang digunakan oleh program-program. Ini memungkinkan program untuk beroperasi tanpa harus peduli tentang di mana data sebenarnya disimpan di RAM fisik.

Swap Space

Sistem Operasi juga menggunakan swap space yang merupakan bagian dari hard disk yang digunakan sebagai memori virtual tambahan ketika memori fisik hampir penuh. Ini memungkinkan sistem untuk menjalankan program yang lebih besar dari yang dapat ditampung oleh memori fisik.

Perkembangan Terbaru dalam Sistem Operasi

Sistem Operasi Berbasis Cloud

Salah satu tren terbesar dalam dunia Sistem Operasi adalah pergeseran menuju Sistem Operasi Berbasis Cloud. Ini merupakan konsep di mana sebagian besar komputasi dan penyimpanan data tidak lagi terjadi di perangkat lokal, tetapi di pusat data jarak jauh yang terhubung melalui internet.

Keuntungan Cloud Computing:

Akses Fleksibel: Dengan Sistem Operasi berbasis cloud, Anda dapat mengakses data dan aplikasi dari mana saja dengan koneksi internet, menjadikannya sangat fleksibel untuk pekerjaan jarak jauh dan mobilitas.
Skalabilitas: Perusahaan dapat dengan mudah menyesuaikan kapasitas sumber daya komputasi mereka sesuai dengan kebutuhan, menghemat biaya dan meningkatkan efisiensi.
Keamanan dan Pemulihan Bencana: Pusat data yang baik dilengkapi dengan langkah-langkah keamanan dan pemulihan bencana yang canggih, membuat data lebih aman dan tersedia.

Namun, ada tantangan terkait privasi dan keamanan data yang perlu diatasi. Selain itu, ketergantungan pada koneksi internet dapat menjadi kendala dalam beberapa situasi.

Keamanan Sistem Operasi

Ketika kita berbicara tentang Sistem Operasi, keamanan adalah topik yang selalu relevan. Ancaman keamanan seperti malware, peretasan, dan serangan siber terus berkembang, dan produsen Sistem Operasi harus berinovasi untuk menjaga keamanan pengguna.

Isolasi Aplikasi: Salah satu langkah penting dalam peningkatan keamanan adalah pengembangan teknologi isolasi aplikasi. Ini memungkinkan aplikasi untuk beroperasi dalam lingkungan yang terisolasi, sehingga jika salah satu aplikasi terinfeksi, yang lainnya tetap aman.
Keamanan Perangkat Seluler: Dalam era mobile, Sistem Operasi untuk perangkat seluler seperti Android dan iOS telah berfokus pada peningkatan keamanan. Fitur seperti autentikasi dua faktor, enkripsi data, dan izin aplikasi yang lebih ketat telah diterapkan untuk melindungi keamanan pengguna.

Dapat diketahui apa itu sistem operasi adalah sebuah software yang mengendalikan suatu komputer. Sistem Operasi bertanggung jawab atas mengelola hardware, juga menjaga keamanan dan stabilitas komputer dari ancaman seperti virus, malware, dan serangan siber. Bagi para pelajar sekolah dan masyarakat umum, pemahaman tentang apa itu sistem operasi akan membantu kalian menjadi pengguna yang lebih cerdas dan terampil dalam mengelola perangkat komputer maupun perangkat mobile.

Admin Terimakasih Atas Kunjungan Anda.

WEB TKJ

Apa Itu Sistem Operasi? Kita Akan Bahas Di Sini