Sistem operasi komputer adalah seperangkat program yang beroperasi dalam pengelolaan sumber daya perangkat keras komputer dan juga berperan dalam melakukan kontrol terhadap operasi dasar sistem, termasuk menjalankan perangkat lunak (software) beragam aplikasi yang biasa digunakan oleh para pengguna komputer seperti program pengolah data dan lainnya. Sistem operasi dalam bahasa Inggrisnya disebut Operating System, atau biasa di singkat dengan OS.

Sistem operasi komputer merupakan software tingkat pertama yang berjalan pada saat komputer dinyalakan, sistem operasi ini diletakkan pada memori komputer yaitu Hardisk. Setelahsistem operasi berjalan, maka software-software lainnya dapat dijalankan. Sistem operasi inilah yang memberikan layanan inti umum terhadap software lain yang dijalankan, layanan inti umum tersebut berupa skeduling task, manajemen memori, antar-muka user, dan akses ke disc. Bagian kode yang melakukan layanan inti umum tersebut dinamakan dengan kernel suatu sistem operasi.

Sistem operasi komputer berperan dalam menjamin setiap aplikasi yang berbeda dapat berjalan lancar secara bersamaan tanpa hambatan. Selain itu, sistem operasi juga memberikan kontribusi penuh dalam menghubungkan kinerja lapisan hardware dan lapisan software. Sistem operasi akan mengatur jadwal dari aplikasi-aplikasi yang berjalan secara bersamaan, sehingga setiap aplikasi mendapatkan waktu yang tepat dan cukup untuk menggunakan CPU dan juga memori, jadi tidak akan saling mengganggu kinerja masing-masing aplikasi.

Fungsi Sistem Operasi (OS) Komputer

1.    Sebagai penghubung antara pengguna dangan program aplikasi.

2.    Sebagai pengatur penggunaan perangkat keras oleh berbagai program aplikasi serta para user.

3.    Sebagai pengawas penggunaan perangkat keras, program aplikasi dan user (resource allocator).

4.    Sebagai pengendali yang bertujuan untuk menghindari kekeliruan (error) dan penggunaan komputer yang tidak perlu.

Peran system operasi adalah untuk membuka suatu system computer. Tanpa system operasi computer tidak mungkin bisa login untuk memproses program selanjutnya.

Tujuan system operasi :

1.    System operasi membuat computer menjadi lebih mudah dan menarik serta nyaman untuk digunakan

2.    Os memungkinkan sumberdaya computer digunakan secara efisien

3.    Os yg disusun/deprogram sedemikian rupa memungkinkan menerima perubahan / pengembangan baru yg efektif dan efisien, dpt melakukan pengujian system tanpa menggangu layanan yg elah ada

Status Proses

a.       New      : pembentukan suatu proses

b.      Running               : instruksi” yg sedang dieksekusi

c.       Waiting                                : proses menunggu untuk beberapa event yg terjadi

d.      Ready   :  proses menunggu untuk dialirkan ke prosesor

e.      Terminated        : prosestelah selesai dieksekusi

KONSEP DASAR

Secara informal, proses adalah program dalam eksekusi. Suatu proses adalah lebih dari kode program dimana kadang kata dikenal sebagai tulisan. Proses juga termasuk aktifitas yg sedang terjadi sebagaimana digambarkan oleh nilai pada program counter dan isi dari processor register. Suatu proses umumnya juga termasuk proses stack yg berisikan data temporer dan sebuah data section yg berisikan variable global.

PERBEDAAN ALGORITMA PENJADWALAN PROSES

FCFS

SJF

Round Robin      : hamper mirip dengan FCFS akan tetapi terdapat proses perpindahan antar proses dimana suatu proses melakukan interupsi terhadap proses yang lainnya.

MULTI PROGRAMMING               : menjalankan 2 atau lebih program sekaligus dalam pelaksanaan proses

DISPATCHER      : suatu modul yg akan memberikan control pada CPU terhadap penyeleksian proses yg dilakukan selama shorting-term scheduling

PREEMptiVE       : kemampuan system operasi untuk memberhentikan sementaraa proses yg sedang berjalan untuk member ruang kepada proses yang prioritasnya lebih tinggi

NON PREEMPTIVE           : salah satu jenis penjadwalan dimana system operasi tidak pernah melakukan context switch dari proses yg seadang berjalan ke proses lain.

MUTUAL EXCLUSION     : adalah suatu cara yg menjamin jika ada sebuah proses yg menggunakan variable atau berkas ygsama (dignakan jg oleh proses lain), maka proses lain akan dikeluarkan dr pekerjaan yg sama

KONKURENSI     :  adalah proses2 YG TERJADI PADA SAAT BERSAMAAN

deathlock            : kEADAan dimana 2 ATAU LEBIH proses  SALING MENUNGGU MEMINTA RESOURCES UNTUK WAKTU YG TIDAK TERBATAS LAMANYA

startvation        : KONDISI YG BIASANYA TERJADI SETELAH DEATH LOCK. PROSES YG KEKURANGAN RESOURCE (KRN TERJADI DEATH LOCK) TIDAK AKAN PERNAH MENDAPAT RESOURCE YG DIBUTUHKAN SEHINGGA MENGALAMI STARTVATION(KELAPARAN)

koNKURENSI DAPAT MUNCUL KARENA :

1.       ALOKASI WAKTU PEMROSES UNTUK PROSES”

2.       PEMAKAIAN BERSAMA DAN PERSAINGAN UNTUK MENDAPATKAN SUMBERDAYA

3.       KOMUNIKASI ANTAR PROSES

4.       SINKRONISASI AKTIFITAS BANYAK PROSES

PENYELESAIAN MASALAH KONKURENSI :

1.       MENNGASUMSIKAN ADANYA MEMORI YG DIGUNAKAN BERSAMA

2.       TIDAK MENGASUMSIKAN ADANYA MEMORI YG DIGUNAKAN BERSAMA

DEATH LOCK terjadi karena :

1.       Meniadakan mutual exclusion

2.       Meniadakan sarat hold& wait

3.       Meniadakan non Preemption

4.       Meniadakan circular wait

Solusi DEATH LOCK :

1.       Pencegahan

2.       Pengabaian

3.       Penghindaran

4.       Pendektesian & pemulihan

Penyebab Start VATion :

Terjadi karena terdapt kesalahan dlm system sehingga terjadi ketimpangan dalam pembagian resource. Satu proses lalu mendapat resource, sedangkan proses yg lain tdk pernah mendapatkannya.

SINKRONISASI

Adalah proses pengaturan jalannya beberapa proses pada saat bersamaan. Tujuan utama sinkronisaasi adalah menghindari terjadinya inkonsistensi data karena pengaksesan oleh beberapa proses yg berbeda(mutual exclusion) serta untuk mengatur urutan jalannya proses” sehingga dapat berjalan dengan lancar dan terhindar dari deathlock & start vation. Sinkronisasi umumnya dilakukan dengan bantuan perangkat sinkronisasi.

New

Proses yang berstatus New,masih dalam tahap inisiasi oleh prosedur atau rutin sistem operasi. Tahap inisiasi meliputi alokasi memori utama untuk proses, pengisisan tabel proses, pembuatan struktur data  kendali untuk menyimpan informasi dan suatu proses.

Sejumlah kondisi yang memicu penciptaan proses baru antara lain :

Pengguna melakukan logon ke sistem operasi sehingga sistem operasi akan menciptakan proses antarmuka pengguna (shell)

Permintaan eksekusi program oleh pengguna lewat aplikasi antarmuka (shell)

Suatu aplikasi menciptakan proses anak

Penciptaan proses barusebagai bagian dari eksekusi batch

Ready

Proses yang berhasil diinisiasi akan ditempatkan ke dalam antrian penjadwalan prosesor dengan cara menyisipkan rekaman baru ke dalam antrian, yang berisi referensi atau pointer ke struktur data kendali proses. Antrian penjadwalan prosesor ini ini disebut juga antrian ready. Proses yang telah berhasil disisipkan ke dalam antrian penjadwalan akan diubah statusnya menjadi ready.  Status ready menandakan suatu proses siap berkompetisi untuk mendapatka alokasi waktu prosesor. Jadi proses-proses yang baru tercipta, tidak dapat langsung dieksekusi tetapi harus menunggu gilirannya.

Secara berkala, sistem operasi akan melakukan penjadwalan prosesor, yaitu menghentikan eksekusi proses yang sedang berjalan, memilih salah satu dari proses-proses yang berada dalam antrian  ready dan mengaksekusinya. Rutin operasi yang bertugas melakukan pemilihan ini disebutScheduler.

Running

Running adalah sebuah proses dalam antrian ready yang terpilih oleh scheduler untuk dijalankan atau dieksekusi. Proses yang berstatus running menguasai prosesor sepenuhnya. Proses running memiliki 3 kemungkinan peralihan ke status lainnya.

Jika proses sudah menyelesaikan aktivitasnya maka proses akan berubah status menjadi terminated.

Jika jatah waktu (time-slice) untuk eksekusi telah habis maka proses akan dialihkan statusnya menjadi ready. Setiap proses diberi jatah waktu eksekusi yang terbatas agar tidak menghambat eksekusi proses lainnya.

Proses running dapat beralih status menjadi blocked

Blocked (Waiting)

Proses berstatus running beralih ke status blocked karena membutuhkan pembacaan data dari piranti I/O. Contoh, suatu proses membutuhkan data berkas dari disk untuk melanjutkan pengolahan datanya. Untuk memaksimalkan penggunaan prosesor maka proses yang sedang menunggu ini akan dialihkan status nya menjadi blocked dan sistem operasi akan menjalankan scheduler untuk memilih proses lain untuk dieksekusi.

Proses yang berstatus blocked tidak dapat langsung dieksekusi atau beralih ke status running , tetapi dialihkan ke status ready terlebih dahulu dan menunggu dipilih oleh scheduler agar dapat beralih ke running.

Exit (Terminated)

Prosess yang berubah statusnya menjadi exit / terminated berarti proses tersebut telah dihentikan eksekusinya, baik secara normal (proses telah selesai) maupun tidak (misalnya terjadi kesalahan sistem yang tidak tertangani). Jika suatu proses telah selesai maka ruang memori yang ditempatinya akan dibersihkan (dealokasi) oleh rutin sistem operasi.

Hal yang dapat menyebabkan suatu proses selesai eksekusinya antara lain :

Proses telah selesai secara normal

Batas waktu total telah terlewati

Kekurangan ruang memori

Pelanggaran batas memori

Pelanggaran proteksi berkas atau sumber daya lainnya

Kesalahan aritmatika

Waktu tunggu (operasi I/O) melebihi batas yang ditentukan

Terjadi kegagalan I/O

Instruksi yang tidak benar/ tidak valid

Terjadi usaha pemakaian instruksi yang tidak diizinkan

Salah memakai data

Campur tangan sistem operasi atau operator

Penghentian proses induk

Atas permintaan proses induk ataupun proses lainnya