Elemen EDP

Arsitektur Komputer

Tingkatan dasar Komputer

Pengantar Operating System (OS)

Pengertian OS

Secara umum, Sistem Operasi adalah software 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.

Fungsi OS

1. Mengelola sumber daya yang terkait dengan pengendalian perangkat lunak sistem/perangkat lunak aplikasi yang sedang dijalankan. 2. Mempersiapkan agar program software dapat berinteraksi dengan hardware secara konsisten dan stabil tanpa harus mengetahui secara detail hardware. 3. Melakukan pengelolaan proses mencakup penyiapan, penjadwalan, dan pemantauan proses program yang sedang dijalankan. 4. Melakukan pengelolaan data pengendalian terhadap data input/output. 5. Melakukan penerjemahan sebagai perantara komunikasi antara komputer dengan user. 6. Mengatur pembagian dan pengiriman instruksi dari memori utama dan tempat penyimpanan lain ke sistem komputer.

Operating System (OS)

Beberapa bagian Sistem Operasi, yaitu:1. Mekanisme Boot, yaitu meletakkan kernel ke dalam memory;2. Kernel, yaitu inti dari suatu Sistem Operasi;3. Command Interpreter atau shell, yang bertugas membaca input dari pengguna;4. Pustaka yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar;5. Driver untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk mengontrol

mereka.

Mekanisme Booting

Booting adalah serangkaian aktivitas yang dilakukan oleh komputer untuk memastikan bahwa sistem secara fungsional berjalan dengan baik. Secara sederhananya, booting adalah proses mengaktifkan sistem operasi kedalam memori.

Mekanisme Booting

Mekanisme Booting

Initial Program Load (IPL) untuk menyiapkan aplikasi yang akan berjalan.

Initial Machine Load(IML) untuk menyiapkan hardware dari sistem.

Mekanisme Booting

Bootloader, sebuah program kecil dalam komputer yang dipakai untuk mengenali operating system yang ada dalam komputer. Bootloader di Linux yang paling umum adalah LILO atau GRUB. Windows memiliki NTLDR sebagai bootloadernya.

Boot Manager, aplikasi yang menjadi bawaan dari semua jenis Linux untuk mengatur proses booting agar dapat digunakan untuk multiple boot.

GRUB (GRand Unified Bootloader), yaitu program kecil yang menampilkan pilihan sistem operasi pada saat proses booting sehingga nantinya dapat melakukan multiple boot. Biasanya pada Ubuntu.

LILO (LInux LOader). LILO mempunyai kepanjangan Linux LOader adalah loader boot, yang dapat digunakan untuk memilih Linux, MS-DOS atau sistem operasi lain pada saat boot. Biasanya pada RedHat.

KernelMenyediakan abstraction layer pada level terendah untuk resource-resource sepertimemori, prosesor dan perangkat I/O di mana suatu software aplikasi harus mengontrolresource-resource tersebut agar dapat berfungsi.

Fasilitas KernelUntuk mengatur pembagian sumber daya dan program dapat mengakses dan

menggunakan sumber daya tersebut.

Sumber Daya yang diatur oleh kernel:1. Central Processing Unit (CPU), Menentukan setiap saat berapa banyak program yang

harus dialokasikan ke CPU;2. Memori Komputer, Untuk menentukan porsi pemakaian memori yang dapat dipakai

oleh tiap program dan menentukan apa yang akan dikerjakan ketika tidak cukup tersedia memori;

3. Perangkat I/O, Melanjutkan request dari suatu aplikasi yang ingin melakukan suatu aksi I/O kepada perangkat yang sesuai dan menyediakan metode yang sesuai untuk memakai perangkat tersebut.

Fasilitas KernelPengaturan Proses

Mendefenisikan seberapa porsi memori yang dapat diakses oleh suatu aplikasi; Menyediakan space address untuk aplikasi, me-load file yang berisi kode aplikasi ke

memori, mempersiapkan stack untuk program dan percabangan ke lokasi lain dalam program, kemudian eksekusi program;

Untuk sistem pre-emptive multitasking, kernel memberikan slot waktu kepada setiap program berdasarkan prioritas yang lebih tinggi daripada yang lain;

Setiap proses dalam sebuah OS mendapatkan PCB (Process Control Block) yang memuat informasi, yaitu: sebuah tanda pengenal proses (Process ID) yang menjadi nomor identitas, status proses, prioritas eksekusi proses dan informasi lokasi proses dalam memori.

Inter-Process Communication (IPC) digunakan untuk menyediakan cara agar proses dalam saling berkomunikasi.

Fasilitas KernelPengaturan Memori

Melakukan virtual addressing, mngijinkan kernel untuk menjadikan suatu alamat fisik untuk tampil sebagai alamat lain, yaitu alamat virtual;

Memberikan perbedaan pada suatu proses di alamat virtual sehingga tiap program dapat berjalan dan mencegah terjadinya crash program;

Layar abstraksi yang disediakan virtual addressing mengijinkan Sistem Operasi untuk menggunakan penyimpanan data, seperti Hardisk yang seharusnya disimpan pada RAM;

Virtual addressing juga mengijinkan dibuatnya partisi virtual memori di dua area yang terpisah, satu dipakai oleh kernel (kernel space) dan yang lain untuk aplikasi (user space).

Fasilitas KernelPengaturan Perangkat

Aplikasi membutuhkan akses ke perangkat-perangkat yang terhubung ke komputer, yang dikontrol oleh kernel melalui device driver;

Sebagai contoh, untuk menampilkan sesuatu di layar, sebuah aplikasi harus membuat request ke kernel. Kernel lalu akan melanjutkan request tersebut ke driver display yang kemudian akan bertanggung jawab mem-plot karakter/pixel;

Daftar perangkat ini dapat berupa plug and play (dideteksi oleh Sistem Operasi saat perangkat dijalankan), di-configure oleh user, atau bahkan advance (misal dalamsystem embedded dimana kernel akan diubah jika hardware diubah).

Fasilitas KernelSystem Calls

Menyediakan libary C atau API (Application Programming Interface) untuk mengakses layanan yang disediakan oleh kernel.

Kemungkinan pemanggilan Kernel ketika memori sedang terpakai: Menggunakan interrupt software-simulated; Menggunakan call gate, merupakan address khusus di mana alamat tersebut

ditambahkan dalam daftar yang disimpan dalam memori kernel yang diketahui prosesor, berupa pengalihan ke lokasi target;

Menggunakan instruksi system call khusus dengan dukungan hardware yang khusus; Menggunakan memory-based queue, membuat request dalam jumlah besar.

Fasilitas KernelDesain Kernel

Monolitichal Kernel Merupakan antarmuka virtual pada perangkat keras dengan system call pada OS;

Meliputi manajemen proses, konkurensi (concurency), dan manajemen memori;

Modul berjalan pada address space yang sama, sebuah bug dalam suatu modul dapat merusak keseluruhan sistem;

Mengijinkan fitur-fitur yang dimiliki oleh sistem yang berada dibawahnya dieksploitasi secara efektif;

Sistem Operasi yang menggunakan monolitichal kernel:1. Kernel OS Unix tradisional, seperti kernel dari sistem

operasi Unix Keluarga BSD (NetBSD, BSD/I, FreeBSD, dsb);2. Kernel OS GNU/Linux, Linux;3. Kernel Sistem Operasi Windows (versi 1.x 4.x; kecuali

Windows NT)

Fasilitas KernelDesain Kernel

Microkernel Sebuah abstraksi yang sederhana terhadap hardware,

dengan system call untuk menjalankan OS dengan layanan seperti manajemen thread, komunikasi antar address space, dan komunikasi antar proses;

Menggunakan server (sebuah program) yang mengijinkan OS dimodifikasi dengan menjalankan program atau menghentikannya;

Jika server gagal, kernel akan menghentikan. Akan tetapi, system state akan hilang ketika server gagal bekerja;

Sering mengalami overhead akibat input output dalam kernel pada saat pemindahan data antara aplikasi dan server;

OS yang menggunakan: IBM AIX, Amoeba, Kernel Mach, Minix, Symbian OS.

Fasilitas KernelDesain Kernel

Hybrid Kernel Memiliki kode-kode di dalam kernel yang dapat mengeksekusi

dengan cepat; Menggunakan konsep turunan monolithic kernel dan hybrid

kernel; Memiliki teknologi pertukaran pesan (message passing) yang

digunakan dalam microkernel dan memindahkan beberapa kode ke dalam ruangan kernel dengan alasan kinerja.

Contoh OS:1. BeOS, OS untuk aplikasi multimedia;2. Novell NetWare, OS untuk jaringan berbasis IBM PC dan

kompatibelnya;3. Microsoft Windows NT (semua turunannya).

Fasilitas KernelDesain Kernel

Exokernel Disusun secara vertikal; Mengizinkan akses terhadap hardware secara langsung

pada tingkat rendah. Kernel hanya memastikan bahwa sumber daya yang

diminta dalam keadaan kosong. Berbeda dengan desain sebelumnya yang membasi kapasitas sumber daya;

Membuat kernel lebih kecil dan meningkatkan performa; Menggunakan library libOS sehingga memungkinkan

pembuatan abstraksi pada level tertinggi pada OS tradisional;

Sistem operasi exokernel dapat membuat sistem operasi yang berbeda seperti halnya Linux, Unix, maupun Windows.

Contoh exokernel terdapat pada nemesis, masih sistem operasi konsep, ditulis oleh university of cambridge, university of glasgow, citrix systems, dan the swedish institute of computer science.

KernelKerusakan Kernel

Pesan kesalahan:1. Explorer caused an invalid page fault in module Kernel32.DLL;2. Iexplore caused an invalid page fault in module Kernel32.DLL;3. Commgr32 caused an invalid page fault in module Kernel32.dll;4. Error in Kernel32.dll;5. [PROGRAM NAME] has caused an error in Kernel32.dll;6. Kernel data Inpage Error (stop code 0x0000007A);7. Kernel Stack Inpage Error (stop code 0x00000077);8. Unexpected Kernel Mode Trap (stop code 0x0000007F);9. Kernel Mode Exception Not Handled (stop code 0x0000008E);10. UNEXPECTED_KERNEL_MODE_TRAP (stop code 0x0000007F);

Penyebab Kesalahan: Bad Sector, Virus, memory cacat, kerusakan motherboard, temperatur processor yang tinggi (overclocking), kesalahan kompabilitas hardware

KernelPenyelesaian masalah Kernel

1. Restart komputer;2. Install ulang program jika kesalahan pada saat mengaktifkan program;3. Untuk masalah Explorer caused an invalid page fault in module Kernel32.DLL ,

perbaiki file thumbs.dll;4. Scan virus;5. Update driver;6. Menurunkan percepatan hardware pada video graphics card;7. Mengembalikan konfigurasi komputer ketika terjadi overclocking;8. Uji sistem memori untuk mengetahui kerusakan;9. Install repair;10. Install total;11. Permasalahan pada hardware terutama pada hard drive atau hardware lainnya

ShellShell, dalam komputer adalah salah satu jenis program asli sistem operasi (seringnya merupakan program yang terpisah dari inti sistem operasi) yang menyediakan komunikasi langsung antara pengguna dan sistem operasi. Terdiri dari CLI (Command Line Interface) dan Graphical User Interface (GUI).

ShellContoh Shell

1. Bourne Shell, C Shell, Emacs Shell, Stand Alone shell, RC Shell, Bean Shell (UNIX);2. Cmd.exe;3. Command.com;4. Windows power shell;5. Singularity shell;6. Google shell (goosh.org);7. Console;8. iSERIES QSHELL9. dll

Driver Merupakan perangkat lunak spesifik pada komputer yang dikembangkan untuk

memungkinkan interaksi dengan perangkat keras; Melalui bus komputer atau subsistem komunikasi yang terhubung ke hardware,

memberikan perintah untuk dan atau menerima data dari perangkat, dan diujung lain, interface yang diperlukan untuk operasi sistem dan aplikasi perangkat lunak;

Berfungsi untuk menerjemahkan amanat dari sistem operasi menjadi fungsi panggilan untuk perangkat tertentu;

Contoh OS

1. Keluarga Microsoft: Windows Desktop Environment (versi 1.x 3.x), Windows 9.x (Windows 95,98, dan Windows ME), dan Windows NT (Windows NT 3.x, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows 8.0);

2. Keluarga UNIX:Sistem Operasi POSIX, Seperti SCO UNIX, Keluarga BSD, GNU/Linux, MacOS/X, dan GNU/Hurd;

3. MacOS:Sistem Operasi keluaran Apple yang biasa disebut Macintosh.OS Awal: System1, dan yang terakhir Mac OS X 10.8 dengan kode Mountain Lion.

4. Mobile OS:Sistem Operasi yang berjalan di Smartphone, Tablet, PDA, atau Perangkat Mobile lainnya.Contoh OS: Android, Blackberry OS, iOS, Windows Phone, dsb

Perkembangan Windows

Perkembangan UNIX

Perkembangan MacOS

1. System1: Menggunakan GUI (24 Januari 1984);2. System3: File sistem hirarki (Januari 1986);3. System7: Penambahan user interface, virtual memory, file sharing (Januari 1986);4. Mac OS 7.6: Telah menggunakan nama Mac (Januari 1997);5. Mac OS 8: Stabil, penambahan konektivitas internet dan multimedia (Juli 1997);6. Mac OS 9: Perbaikan bug (23 Oktober 1999);7. Mac OS X: Tampilan lebih elegan dan modern (24 Maret 2000);8. Mac OS X 10.2 (Jaguar): Peningkatan stabilitas dan percepatan sistem (23 Agustus

2002);9. Mac OS X 10.4 (Tiger): Pencarian yang cepat pada file, menggunakan varian x86 Intel

(29 April 2005);10. Mac OS X 10.5 (Leopard): Penambahan 300 fitur, mendukung PowerPC dan Intel x86

(26 Oktober 2007);11. Mac OS X 10.7 (Lion): Penambahan 250 fitur baru (20 Juni 2011);12. Mac OS X 10.8 (Mountain Lion): Peningkatan performa pada bug terutama pada bug

url (16 Februari 2012)

Network OS

Fungsi:1. Menghubungkan sejumlah komputer dan perangkat lainnya ke sebuah jaringan;2. Mengelola sumber daya jaringan;3. Menyediakan layanan;4. Menyediakan keamanan jaringan bagi multiple user.

Sistem Operasi oleh jaringan Client/Server yang umum digunakan, yaitu:1. Windows NT Server Family (Windows Server 2000 dan 2003);2. Novell Netware;3. Unix/Linux.

Network OSUNIX

Multiuser dan Multitasking operating system; Dibuat oleh Bell Laboratories Tahun 1970; Tidak User Friendly; Dapat menangani pemrosesan yang besar sekaligus, menyediakan layanan internet

seperti web server, FTP server, terminal emulation (telnet), akses database, dan Network File System (NFS) yang mengijinkan client dengan sistem operasi yang berbeda untuk mengakses file yang disimpan di komputer yang menggunakan sistem operasi UNIX;

Trademark dipegang oleh Open Group.

Network OSLINUX

Turunan dari Unix yang merupakan freewall dan powerfull operating system; Dapat digunakan sebagai Server maupun Client; Memiliki implementasi lengkap dari arsitektur TCP/IP dalam bentuk TCP/IP Networking

Software, yang mencakup driver untuk ethernet card dan kemampuan untuk menggunakan Serial Line Internet Protokol (SLIP) dan Point-to-Point Protocol (PPP) yang menyediakan akses jaringan melalui modem;

Sejumlah layanan yang disediakan oleh Linux berbasiskan TCP/IP Suite: Web Server: Apache; Web Proxy: Squid; File and print sharing: Samba; E-mail: Sendmail; Domain Name Server: Menyediakan mapping antara nama dan IP Address serta

mendistribusikan informasi tentang jaringan (mail server), contoh: BIND

Network OSNovell Netware

Pada awalnya digunakan sebagai LAN-based Network Operating System; Dibuat oleh Novell, Inc; Banyak digunakan pada awal sampai pertengahan tahun 1990-an; Konsep: Pembagian disk space dan printer; Pengembangan:

File Sharing: Layanan modul file, pencarian lokasi fisik dilakukan di server; Chacing: men-chacing file yang sedang aktif; Network core protocol (NCP) lebih efektif: Tidak memerlukan acknowledgement

setiap permintaan atau data yang dikirimkan; Pelayanan selain file dan printer sharing seperti web, email, database, TCP/IP, IPX,

dll.

Network OSOS/2

32-bit Operating System yang dibuat oleh IBM dan Microsoft, tetapi dikelola oleh IBM;

Mirip seperti Windows tetapi mempunyai fitur yang dimiliki oleh Linux dan Xenix; Penggunaan dihentikan tahun 2006 karena IBM menggunakan Linux dan Windows.

Network OSWindows NT

Dibuat oleh Microsoft sebagai kelanjutan OS/2 versi mereka; Versi dari keluarga Windows NT, yaitu:

Windows NT 3.51; Windows 2000 (NT 5.0):

Windows 2000 Professional (Workstation version); Windows 2000 Server; Windows 2000 Advanced Server; Windows 2000 Datacenter Server.

Windows Server 2003; Windows XP.

OS SecurityVirus, Worm, dan Trojan

Virus: Kode komputer yang dapat mereplikasi diri dan menyusup (infeksi) ke dalam file programTidak dapat berjalan sendiri, membutuhkan eksekusi file korban untuk mengaktifkannya;Contoh : Virus File, Virus Boot Sector, Virus e-mail (format: .scr, .exe, .pif, .bat), Virus Multipartite (Menginfeksi virus komputer sekaligus pada saat booting), Virus Polimorfis (Mengubah kode dirinya (berganti wujud) saat menyebarkan diri ke komputer lain), Virus Siluman (Mampu menyembunyikan dirinya dengan membuat sebuah file terinfeksi seolah-olah tidak terinfeksi), Virus Macro (Menginfeksi Aplikasi Microsoft Office, seperti Word, Excel).

Worm: Berpindah antar komputer, mampu mereplikasi diri tetapi tidak menginfeksi file program, program dapat berjalan sendiri, memakan sumberdaya sistem.Contoh: ADMWorm (Worm yang dapat melakukan eksploitasi terhadap layanan jaringan Barkeley Internet Name Domain (BIND), Code Red (Worm yang dapat melakukan eksploitasi terhadap layanan Internet Information Service (IIS) versi 4 dan 5, Love Letter (Menyebarkan diri melalui email)

OS SecurityVirus, Worm, dan Trojan

Trojan: Terlihat memiliki suatu fungsi, tetapi melakukan fungsi lain yang tersembunyi. Ketika program berjalan, melakukan hal lain tanpa sepengetahuan penggunanya.Contoh: DOS Trojan Horse (Berjalan di DOS, Mengurangi kecepatan komputer atau menghapus file-file pada hari atau situasi tertentu), Windows Trojan Horse (Dijalankan di Windows, digunakan untuk hacking untuk mengoleksi informasi dari komputer yang tersambung internet)

OS SecurityCara Penyebaran

Pertukaran Media: USB Disk, DISK, CD; Windows File Sharing; Peer-to-Peer: Kazaa, Lime Wire; E-mail Attachment: Automatic Preview; Eksekusi file.

Lubang Keamanan Sistem Operasi; Lubang Keamanan Web.

OS SecurityKiat Mencegah

Backup File; Update Windows secara berkala; Berhati-hati dalam penggunaan IE dan OE; Hindari membuka sharing Windows; Non-aktifkan Autorun; Jangan klik attachment e-mail; Gunakan antivirus dan update berkala.

THANKS FOR YOUR ATTENTION