Tujuan Sistem Operasi :
Kemudahan : Sistem operasi membuat komputer menjadi lebih mudah dipakai.
Efisiensi : Sistem operasi memungkinkan sumber daya sistem komputer u/ digunakan dengan cara yang efisien.
Kemampuan berkembang : Sistem operasi harus disusun sedemikian rupa sehingga memungkinkan pengembangan yang efektif, pengujian, dan penerapan fungsi-fungsi sistem yang baru tanpa mengganggu layanan yang telah ada.
Fungsi Sistem Operasi
• Sistem Operasi sebagai Interface Pengguna/Komputer
Sistem operasi menyembunyikan detail H/W dari pemrogram & menyediakan interface yang mudah bagi pengguna dalam menggunakan sebuah sistem.
• Sistem Operasi sebagai Manajer Sumber Daya
Komputer a/ kumpulan sumber daya yang berfungsi u/ perpindahan, penyimpanan, dan pengolahan data serta u/ mengontrol fungsi tsb . Sistem operasi bertanggung –jawab atas pengaturan sumber daya tsb.
• Kemudahan Evolusi Sistem Operasi
Sistem Operasi sebagai Interface Pengguna/Komputer
 Pembuatan Program : SO menyediakan fasilitas & layanan seperti editor dan debugger u/ membantu pemrogram dalam membuat program.
 Eksekusi Program : Instruksi & data harus dimuat ke memori utama, perangkat I/O & file harus diinisialisasi, sumber daya lainnya harus disiapkan. SO menangani semuanya itu u/ kepentingan pengguna.
 Access ke Perangkat I/O : setiap perangkat I/O masing2 membutuhkan set instruksinya sendiri. SO menjaga detailnya sehingga pemrogram dapat menganggapnya sbg operasi pembacaan & penulisan yg sederhana.
Sistem Operasi sebagai Interface Pengguna/Komputer
 Access terkontrol ke file : dalam hal file, kontrol harus mencakup pengertian yang tidak hanya sifat perangkat I/O saja (disk drive, tape drive) namun juga format file yang terdapat pada media penyimpanan.
 Deteksi Error dan respons : SO harus membuat respons yang dapat menghilangkan keadaan error dengan dampak yang sedikit terhadap aplikasi yang sedang berjalan. Respons memiliki range mulai dengan mengakhiri program penyebab error, mengulangi operasi, hingga hanya melaporkan error ke aplikasi.
 Accounting : SO yang baik akan mengumpulkan statistik pemakaian bermacam sumber daya & memonitor parameter kinerja, spt waktu respons.
Sistem Operasi sebagai Manajer Sumber Daya
 SO tidak lebih dari program komputer yang memiliki instruksi u/ prosesor. Perbedaan pentingnya adalah dari tujuan programnya.
 SO mengarahkan prosesor dalam menggunakan sumber daya sistem lainnya & dalam waktu eksekusi program lainnya.
 Namun, dalam melakukan tugasnya prosesor harus berhenti melakukan eksekusi SO & mengeksekusi program lainnya.
 Jadi, SO mengeluarkan kontrol ke prosesor u/ melakukan tugas “yang berguna” dan melanjutkan kontrol u/ menyiapkan prosesor u/ melakukan tugas lainnya.
Kemudahan Evolusi SO
 Upgrade Hardware & Hardware Jenis Baru : misalnya, versi UNIX & OS/2 yang terdahulu tidak menggunakan mekanisme paging karena SO tsb beroperasi pada mesin yang tdk memiliki H/W paging. Versi baru telah dimodifikasi dengan kemampuan paging
 Layanan Baru : apabila ditemukan kesulitan dalam menjaga kinerja yang baik bagi pengguna dengan memakai tool yang telah ada, ukuran & kontrol yang baru dapat ditambahkan ke sistem operasi.
 Perbaikan : setiap SO memiliki fault. Fault-fault ini ditemukan dalam periode waktu tertentu & kemudian dilakukan perbaikan.
Pengolahan Serial
Pada sistem lama memiliki dua masalah besar, sbb :
• Scheduling (penjadwalan) : umumnya instalasi menggunakan formulir pemesanan waktu mesin.
• Set up time : sebuah program tunggal mencakup pemuatan kompiler serta program tingkat tinggi ke memori, penyimpanan program yang telah dicompile, pemuatan & penggabungan program objek dengan fungsi umum. Setiap langkah ini dapat mencakup pemasangan dan penanggalan pita/penyusunan tumpukan kartu. Apabila sebuah error terjadi , maka harus kembali ke awal rangkaian set up tsb.
Dengan berjalannya waktu, bermacam-macam tool software sistem telah dibuat untuk mendapatkan pengolahan serial yang lebih efisien.
Sistem Batch Sederhana
Untuk memahami cara kerjanya dapat dilihat dari sudut pandang :
 Monitor : monitor mengontrol rangkaian event. Bagian monitor yang berada di memori utama disebut resident monitor, bagian lainnya terdiri dari utilitas & fungsi umum yang dimuatkan sebagai subroutine ke program pengguna pada awal job yang membutuhkan utilitas dan fungsi tsb. Monitor membaca job satu per satu dari perangkat input. Pada saat dibaca, job akan ditempatkan di daerah program pengguna, dan kontrol diberikan ke job tsb. Apabila job telah selesai, kontrol dikembalikan ke monitor, yang kemudian akan membaca job berikutnya. Hasil setiap job akan dicetak & dikirimkan ke pengguna.
Sistem Batch Sederhana
 Prosesor : pada suatu saat, prosesor mengeksekusi instruksi yang berasal dari bagian memori utama yang berisi monitor. Instruksi-instruksi ini menyebabkan job berikutnya dibacakan ke bagian memori utama lainnya. Job telah dibaca, prosesor akan menemukan di dalam monitor sebuah instruksi percabangan yg menginstruksikan prosesor u/ melanjutkan eksekusi di awal program pengguna. Kemudian prosesor akan mengeksekusi instruksi yang berada di dalam program pengguna sampai prosesor menemukan akhir program/kondisi error. Dari kedua event itu menyebabkan prosesor membaca instruksi berikutnya dari program monitor.
Sistem Batch Multiprogrammed
 Perangkat-perangkat I/O cukup lambat apabila dibandingkan dengan kecepatan prosesor sehingga menyebabkan prosesor sering berada dalam keadaan idle.
 Hal ini tidak efisien, karena memori yang cukup u/ menampung sistem operasi dan sebuah program pengguna.
 Pada saat sebuah job menunggu I/O, prosesor dapat beralih ke job lainnya yang kemungkinan besar tidak sedang menunggu I/O. Semakin besar memori maka semakin banyak juga menampung banyak program, dan dapat beralih diantara program-program itu. Proses
tersebut dikenal sebagai multiprogramming /multitasking.
Sistem Time Sharing
 Dalam time sharing prosesor dapat dibagi-pakai oleh sejumlah pengguna.
Dalam time sharing, beberapa pengguna secara bersamaan mengakses sistem melalui terminal, dengan sistem operasi yang menggilirkan eksekusi setiap program pengguna dalam sebuah kuantum komputasi.
Arsitektur Microkernel
• Arsitektur mikrokernel hanya meng-assign beberapa fungsi penting saja ke kernel, termasuk ruang alamat, interprocess communication (IPC), dan penjadwalan dasar.
• Pendekatan ini menggabungkan kernel dan pengembangan server.
• Pendekatan mikrokernel menyederhanakan implementasi, memberikan fleksibilitas, dan sangat cocok u/ lingkungan terdistribusi.
Multithreading
• Multithreading adalah teknik dimana suatu proses, yang mengeksekusi aplikasi, dibagi menjadi thread-thread yang dapat berjalan secara bersamaan.
• Thread : satuan kerja yang dapat dikirimkan. Thread melakukan eksekusi secara sekuensial dan dapat diinterupsi sehingga prosesor dapat beralih ke thread lainnya.
• Proses : kumpulan satu thread/lebih dan sumber daya yang terkait (seperti : memori, file terbuka, dan perangkat). Proses berkaitan erat dengan konsep suatu program dalam eksekusi.
Multiprocessing Simetris
• Semakin meningkatnya kebutuhan dan semakin murahnya harga mikroprosesor, maka vendor2 memperkenalkan sistem yang memiliki mikroprosesor berjumlah banyak.
• Symmetric multiprocessing (SMP) sangat diharapkan dapat mencapai efisiensi & realibilitas maksimum
• Sistem operasi SMP menjadwalkan proses & thread di seluruh prosesor.
Kelebihan SMP : kinerja, ketersediaan, pertumbuhan, pengskalaan
Sistem Operasi Terdistribusi
• Sistem operasi terdistribusi menyediakan ilusi ruang memori utama tunggal dan ruang memori sekunder tunggal, ditambah fasilitas akses yang tergabung, seperti sistem file terdistribusi
• Rancangan Berorientasi Objek
• Memberikan disiplin ke proses tentang penambahan pengembangan modular ke kernel yang kecil.
Pada tingkat sistem operasi, struktur berbasis objek memungkinkan pemrogram u/ menyesuaikan sistem operasi tanpa mengganggu integritas sistem. Orientasi objek juga memudahkan pembuatan tool terdistribusi & SO terdistribusi berukuran sangat besar.