Apa itu sistem operasi?

Pengguna berinteraksi dengan sistem operasi melalui antarmuka pengguna (UI), yang mengeluarkan perintah dalam bahasa yang dapat dipahami OS. UI dapat berupa antarmuka pengguna grafis (GUI) atau antarmuka baris perintah (CLI). Miliaran orang mengandalkan sistem operasi sebagai sistem manajemen yang mendasari tugas-tugas seperti mengirim email, menjelajahi internet, bermain video game, dan banyak lagi.

Semua sistem komputer—mulai dari mainframe hingga desktop hingga perangkat mobile—memerlukan setidaknya satu sistem operasi untuk melakukan tugas, menjalankan aplikasi, dan berinteraksi dengan perangkat keras.

Dalam laporan dari Statista, Microsoft Windows adalah sistem operasi yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, mengendalikan 67% pasar OS desktop, tablet, dan konsol.¹ MacOS Apple menempati urutan kedua dalam kategori ini.

Android memimpin dengan pangsa pasar sekitar 72,04% dalam kategori OS mobile, sementara iOS Apple memegang posisi kedua dengan 27,49%.²

Di dunia perangkat lunak sumber terbuka, Linux adalah yang paling populer—sangat disukai oleh organisasi dan individu karena fleksibilitas dan keamanannya.

Sejarah sistem operasi (OS) dimulai dengan komputer awal yang memerlukan perangkat lunak sistem khusus untuk manajemen tugas. Pada awalnya sederhana dan berorientasi pada batch, sistem operasi berevolusi untuk mendukung multitasking dan antarmuka interaktif, didorong oleh kemajuan perangkat keras dan perangkat lunak.

Penemuan sirkuit terpadu (IC) pada tahun 1950-an menghasilkan microchip, yang meningkatkan daya pemrosesan dan mengurangi ukuran komputer, sehingga memungkinkan berbagai tugas yang lebih kompleks. Pada tahun 1964, IBM memperkenalkan OS/360, yang mengandalkan bahasa pemrograman assembly, untuk System/360 IBM mereka. Perangkat lunak standar OS/360 di seluruh mainframe-nya, memengaruhi desain OS di masa depan. Selain itu, OS/360 merupakan sistem operasi multiprogramming pertama, yang dapat menjalankan banyak program secara simultan pada mesin prosesor tunggal.

Seiring waktu, OS/360 berevolusi menjadi z/OS, OS modern untuk mainframe IBM. (Hari ini mainframe IBM Z juga berjalan pada Linux dan z/TPF, dengan beberapa sistem operasi yang sering kali berjalan pada satu mainframe.)

Pengembangan OS Unix yang berbagi waktu pada tahun 1960-an dan 1970-an menjadi preseden penting bagi sistem operasi modern dengan memperkenalkan konsep seperti multitasking, portabilitas, dan sistem file hierarkis, yang menjadi dasar sistem saat ini.

Pada akhir tahun 1980-an dan 1990-an, unit pemrosesan grafis (GPU) diperkenalkan untuk menangani pemrosesan grafis. Seiring berkembangnya GPU untuk mendukung komputasi tujuan umum, terutama pada tahun 2000-an, perusahaan termasuk Apple dan Microsoft mulai mengintegrasikannya lebih dalam ke dalam sistem operasi mereka. Saat ini, GPUs adalah fitur standar di sebagian besar sistem komputasi, yang mendukung segala hal mulai dari permainan dan multimedia hingga komputasi ilmiah dan machine learning (ML).

Inovasi seperti virtualisasi dan kontainerisasi muncul seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan efisiensi dan skalabilitas yang lebih besar, terutama dalam komputasi cloud. Virtualisasi memungkinkan beberapa mesin virtual (VM) berjalan pada satu mesin fisik. Hypervisor mengelola mesin virtual ini, bertindak seperti sistem operasi ringan dengan menangani manajemen sumber daya dan alokasi memori tanpa memerlukan OS penuh. VMware dianggap sebagai pemimpin di pasar  virtualisasi dan hypervisor.

Kontainerisasi dibangun di atas virtualisasi dengan menawarkan pendekatan yang lebih ringan untuk menjalankan aplikasi terisolasi. Tidak seperti VM, kontainer tidak menyertakan salinan lengkap dari sistem operasi. Sebaliknya, mesin waktu proses kontainer (misalnya, Docker) diinstal pada OS sistem host, bertindak sebagai antarmuka di mana semua kontainer berbagi OS yang sama. Kemampuan ini memungkinkan kontainer untuk memvirtualisasi OS, memungkinkan aplikasi dan dependensinya berjalan secara independen pada satu OS, meningkatkan efisiensi sumber daya.

Baik dalam konteks pengguna tunggal maupun perusahaan, sistem operasi (OS) mengelola dan mengoordinasikan perangkat keras dan perangkat lunak, menyediakan lingkungan di mana pengguna dapat berinteraksi secara efektif. Dalam pengaturan perusahaan, OS mendukung operasi berskala lebih besar untuk mendukung banyak pengguna, proses, dan layanan di seluruh organisasi, termasuk yang berikut ini:

• Manajemen proses: Sistem operasi mengelola pelaksanaan beberapa proses dan utas, termasuk tugas-tugas seperti penjadwalan, sinkronisasi, dan komunikasi antar proses. Aplikasi pengguna berinteraksi dengan OS melalui panggilan sistem untuk membuat, mengelola, dan menghentikan proses serta memfasilitasi komunikasi antarproses. Misalnya, dalammanajemen proses bisnis (BPM) yang berpusat pada integrasi , OS memainkan peran kunci dalam memastikan interaksi yang lancar antara berbagai sistem perangkat lunak. Saat tim TI atau operator sistem mengintegrasikan sistem CRM dengan aplikasi perusahaan lainnya, OS mengelola API, mengalokasikan sumber daya dan mengamankan aliran data, memungkinkan proses otomatis dengan intervensi manusia minimal.

• Manajemen memori: OS mengalokasikan dan mengontrol memori komputer. Solusi ini memastikan bahwa program memiliki sumber daya yang cukup untuk berjalan tanpa mengganggu orang lain. OS ini secara efisien menangani memori primer (RAM) dan penyimpanan (hard disk drive, solid-state drive), dengan menggunakan paging dan swap untuk pindah data di antara mereka sesuai kebutuhan.

• Manajemen sistem file: OS mengatur dan mengambil file, mengelola direktori, penamaan file, dan izin. Sistem ini memastikan integritas data melalui mekanisme seperti validasi data, checksum dan kode koreksi kesalahan.

• Manajemen perangkat: OS mengelola perangkat input/output (I/O) (misalnya, keyboard, disk drive, printer, monitor), menyediakan antarmuka untuk perangkat lunak untuk berinteraksi dengan komponen perangkat keras. Dalam lingkungan virtual, ini termasuk VM, switch virtual, dan sebagainya.

• Keamanan dan kontrol akses: OS memberlakukan protokol keamanan, termasuk autentikasi, enkripsi, dan pengaturan izin pengguna, sehingga memastikan hanya akses resmi ke sumber daya komputer.

• Jaringan: OS mengelola jaringan, memungkinkan komunikasi antara komputer melalui LAN atau internet dan menangani protokol seperti TCP/IP.

• Deteksi dan penanganan kesalahan: OS memonitor kesalahan terkait perangkat lunak dan perangkat keras, menyediakan mekanisme untuk melaporkan dan memulihkan kesalahan.

• Alokasi sumber daya: OS secara efisien mengalokasikan sumber daya seperti waktu unit pemrosesan pusat (CPU), memori, dan perangkat I/O untuk kinerja sistem yang optimal.

• Pemantauan kinerja sistem: OS melacak kinerja sistem (misalnya, penggunaan memori, proses yang berjalan, log sistem) dan menyesuaikan proses atau sumber daya untuk meningkatkan efisiensi.

Sistem operasi terdiri atas beberapa komponen inti yang bekerja sama untuk memastikan fungsionalitas dan efisiensi sistem:

• Kernel

• Penjadwal proses

• Manajer memori

• Manajer input/output

• System manager file

• Antarmuka pengguna

Sistem operasi dapat dikategorikan ke dalam beberapa jenis berdasarkan fitur, fungsionalitas, dan kompatibilitasnya dengan aplikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang berbeda. Hal ini termasuk:

• Sistem operasi tertanam

• Sistem operasi terdistribusi

• Sistem operasi real-time

• Sistem operasi jaringan

• Sistem operasi klaster

Sistem operasi tertanam dirancang untuk mengelola sumber daya perangkat keras di perangkat khusus seperti ponsel cerdas, sistem otomotif, dan peralatan rumah tangga. Tidak seperti sistem operasi tujuan umum, OS tertanam dioptimalkan untuk kinerja, efisiensi, dan keandalan di lingkungan yang terbatas sumber daya. Sistem ini biasanya ringan, dengan antarmuka pengguna yang minimal, dan dibuat untuk menjalankan aplikasi tertentu secara terus menerus atau dalam waktu nyata.

Sistem operasi terdistribusi mengoordinasikan beberapa komputer independen untuk bekerja bersama sebagai satu sistem terpadu. Hal ini memungkinkan sumber daya dari berbagai mesin untuk dibagikan, menyediakan antarmuka tunggal dan transparan bagi pengguna dan program aplikasi. OS mengelola komunikasi, berbagi data, dan sinkronisasi tugas di berbagai node, memastikan bahwa pengguna dapat berinteraksi dengan sistem tanpa mengkhawatirkan distribusi fisik sumber daya.

Google File System (GFS), misalnya, merupakan bagian dari arsitektur sistem terdistribusi Google, yang memungkinkan data didistribusikan ke banyak server dan memastikan ketersediaan tinggi dan toleransi kesalahan.

Sistem operasi real-time (RTOS) dirancang untuk menangani berbagai tugas yang sensitif terhadap waktu dengan batasan waktu yang tepat. Dalam RTOS, sistem menjamin bahwa proses-proses penting diselesaikan dalam jangka waktu tertentu, memastikan prediktabilitas dan stabilitas.

Sistem operasi ini digunakan dalam aplikasi seperti otomatisasi industri, robotika, dan perangkat medis, yang bergantung pada sistem kontrol di mana penundaan atau kegagalan dapat berakibat fatal. Sistem operasi real-time seperti VxWorks biasanya digunakan dalam sistem tertanam untuk aplikasi kedirgantaraan dan pertahanan, di mana respons waktu nyata sangat penting untuk keselamatan dan kinerja.

Sistem operasi jaringan (NOS) adalah perangkat lunak yang mengelola dan mengoordinasikan sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak dari beberapa komputer yang terhubung dalam jaringan. Sistem ini memungkinkan komunikasi antar perangkat, berbagi file, dan manajemen sumber daya di seluruh jaringan.

NOS biasanya mencakup fitur-fitur seperti keamanan jaringan, autentikasi pengguna, dan administrasi terpusat, yang memungkinkan administrator sistem untuk mengontrol akses dan mengonfigurasi pengaturan di semua perangkat yang terhubung. Contoh sistem operasi jaringan termasuk Microsoft Windows Server, Cisco IOS, dan macOS Server.

Sistem operasi klaster mengelola sekelompok komputer yang saling berhubungan (node) yang bekerja sama untuk melakukan tugas seperti sistem tunggal. Sistem ini biasanya digunakan dalam pengaturan komputasi kinerja tinggi (HPC)(misalnya, hosting web, penelitian ilmiah) dan menyediakan penyeimbangan beban, toleransi kesalahan, dan berbagi sumber daya di antara node. Sistem operasi klaster memungkinkan pengguna untuk menskalakan daya komputasi dengan menggabungkan beberapa mesin, meningkatkan keandalan sistem dan kinerja secara keseluruhan.

Ratusan sistem operasi tersedia untuk melayani berbagai tujuan, mulai dari komputasi pribadi dan mobile hingga lingkungan perusahaan dan cloud. Berikut ini adalah beberapa yang paling umum:

• Linux

• MacOS

• iOS

• Android

Linux adalah sistem operasi sumber terbuka yang banyak digunakan di desktop, server dan sistem tertanam. Linux sangat populer untuk manajemen server, infrastruktur cloud dan pengembangan perangkat lunak.

Versi perusahaan terkenal seperti Red Hat Enterprise Linux (RHEL) dan SUSE Linux Enterprise Server (SLES) umumnya digunakan di lingkungan bisnis karena stabilitas dan dukungannya.

Selain itu, ada banyak distribusi Linux yang disesuaikan dengan berbagai contoh penggunaan, termasuk Ubuntu, Fedora, dan Debian. Distribusi ini membuat Linux menjadi sangat serbaguna dan cocok untuk penggunaan komputer pribadi, pengembangan, dan aplikasi khusus.

Microsoft Windows adalah salah satu sistem operasi yang paling banyak digunakan secara global untuk penggunaan pribadi dan bisnis. Terkenal karena antarmuka yang mudah digunakan dan fleksibilitasnya, sistem ini mendukung berbagai aplikasi perangkat lunak, dari alat produktivitas seperti Microsoft Office hingga program khusus untuk permainan, teknik, dan desain.

MacOS (sebelumnya disebut OS X) adalah OS berpemilik mirip Unix yang dirancang untuk berjalan di desktop, laptop, dan workstation Apple (misalnya, iMac, MacBook, MacBook Pro). MacOS sangat populer di kalangan profesional di industri kreatif karena unggul di bidang-bidang seperti desain grafis, pengeditan video, produksi musik, dan pengembangan perangkat lunak.

Apple iOS adalah sistem operasi mobile eksklusif yang berjalan di perangkat mobile Apple seperti iPhone dan iPad.

Dikembangkan oleh Google, Android adalah sistem operasi mobile sumber terbuka yang banyak digunakan di perangkat ponsel pintar pribadi dan bisnis.

Pasar sistem operasi AI siap untuk pertumbuhan yang signifikan, dengan penelitian dari Knowledge Sourcing Intelligence forecasting peningkatan dari 12,496 miliar USD pada tahun 2024 menjadi 29,297 miliar USD pada tahun 2029, dengan CAGR 18,58%.³

Di lingkungan perusahaan, sistem operasi yang didukung AI memanfaatkan machine learning dan otomatisasi untuk memprediksi perilaku pengguna, mengoptimalkan alokasi Sumber daya dan beradaptasi dengan perubahan beban kerja secara real-time. Kemampuan penyembuhan mandiri mengurangi waktu henti dengan mendeteksi dan menyelesaikan masalah secara otomatis, sementara sistem keamanan berbasis AI mengidentifikasi dan mengurangi ancaman siber, memastikan data perusahaan tetap terlindungi.

Sistem operasi terkemuka seperti Windows dan macOS menggabungkan AI untuk mengoptimalkan manajemen sumber daya, meningkatkan keamanan (misalnya, Windows Defender Face ID) dan memberikan pengalaman pengguna yang dipersonalisasi.