Perbandingan Proses Manajemen Windows dengan Linux dan Macintosh

MANAJEMEN PROSES SISTEM OPERASI


Proses adalah sustu entinitas yang dinamis mengandung sejumlah instruksi data, program counter, kumpulan register serta stack yang berisi alamat memori. Proses joga dapat dikatakan sebagai program yang sedang dieksekusi(Program Aplikasi/Sistem Operasi) proses juga dapat dikatakan sebagai unit kerja terkecil yang secara individu memiliki sumber daya-sumber daya dan dijadwalkan oleh


sistem operasi. Dengan demikian system operasi mempunyai kegiatan yang sangat kompleks dalam mengelolah seluruh sumber daya dan memberikan system operasi membutuhkan suatu manajemen proses.

Istilah-istilah yang berhubungan dengan System Operasi
1. Multi Programing
Suatu komputer dikatakan berkemampuan multiprogramming jika komputer tersebut mampu melaksanakan tugas atau menjalankan sejumlah program secara bersama-sama. Untuk itu komputer memerlukan sistem operasi yang dapat mendukung komputer menjalankan tugas multiprogramming. Sistem Operasi Komputer yang dapat mendukung multiprogramming antara lain : MS Wondows 3.0, Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows NT, Linux, OS/2.

Bentuk multiprogramming misalnya :
Satu Komputer dapat menjalankan program EXCEL untuk pengolahan table. Saat mengolah data dengan Excel, pemakai memainkan musik dari CD ROM. Sambil memperbaiki dokumen pemakai juga mencetak dokumen yang sudah jadi. Jadi tugas yang dapat dilaksanakan komputer tersebut yaitu : pencetakan dokumen, pengolahan data, dan bermusik.

Program – program yang berjalan pada dasarnya mempunyai sifat Independen yaitu suatu program yang dapat berjalan sendiri dan tidak tergantung oleh program lain.

Satu program dijalankan pada satu saat (one program at any instant).
Untuk itu keberadaan sistem operasi terhadap program-program tersebut adalah mengatur kerjanya dengan melakukan pengaturan urutan (prioritas) dan pembagian waktu yang sangat cepat (dalam orde 1/ 1 Juta detik = 1 mikro detik). Sehingga seolah -olah program – program tersebut dapat berjalan secara bersama-sama (bersifat semu).

2. Multiprocessing
Kumpulan dari sejumlah microprosesor / pemroses yang melaksanakan satu tugas. Dalam hal ini sejumlah terminal komputer yang bersifat independen dapat melaksanakan tugas untuk menyelesaikan satu tugas.
Contoh :
Pengolahan data KPU yang bersifat terpusat di Jakarta dan dapat diakses dari seluruh jaringan di Indonesia. Super komputer sebagai mesin catur yang pernah bertarung dengan Grand Master Anatoly Karpov.
Mainframe komputer yaitu komputer besar yang berisi prosesor yang banyak. Komputer sebagai central local pada jaringan telepon di Belanda.
Sistem operasi yang mendukung tugas multiprocessing antara lain MS Windows, Novel Netware, dan Windows NT.

iOS, Linux, Windows

3. Distributed Processing / Computing
Manajemen banyak proses yang dapat dijalankan oleh sejumlah komputer yang tersebar (terdistribusi). Sistem operasi yang menjalankan tugas distribusi antaralain AMOEBA, MATCH, LINUX.

PERBEDAAN SISTEM OPERASI PADA WINDOWS, LINUX, DAN MACINTOSH

Pengertian Sistem Operasi
Sistem Operasi adalah kumpulan program yang bertindak sebagai perantara/penjalin/penghubung antara pemakai, perangkat lunak dengan perangkat keras komputer sehingga sistem komputer mudah dipakai, perangkat lunak komputer dapat digunakan secara efiesien.

Fungsi dasar sistem operasi
Sistem komputer pada dasarnya terdiri dari empat komponen utama, yaitu perangkat- keras, program aplikasi, sistem-operasi, dan pengguna. Pada suatu sistem komputer, sistem operasi begfungsi untuk mengatur dan mengawasi penggunaan perangkat keras yang digunakan dalam berbagai program aplikasi dan beberapa pengguna.

Sistem operasi berfungsi membuat kondisi komputer agar dapat menjalankan program komputer secara benar. Untuk menghindari konflik yang terjadi pada saat pengguna menggunakan sumberdaya yang sama, sistem operasi mengatur pengguna mana yang dapat mengakses suatu sumberdaya. Oleh karena itu sistem operasi juga sering disebut resource allocator . Satu lagi fungsi penting sistem operasi adalah sebagai pengontrol program yang bertujuan untuk menghindari error dan penggunaan komputer yang tidak perlu.

Sistem operasi yang umumnya dipakai terpakai menjadi 3 besar yaitu :

1. Windows

Windows XP Professional adalah sistem operasi Windows XP yang dibuat khusus untuk komputer desktop yang terhubung ke dalam sebuah jaringan dengan domain yang dikelola oleh Active Directory milik Windows 2000 Server atau Windows Server 2003. Selain itu, versi ini pun dibilang jauh lebih lengkap fiturnya dari pada Windows XP Home Edition. Ia bisa menjadi sebuah komputer server, meskipun hanya bisa menampung maksimal sepuluh client yang bisa login secara bersamaan.

Windows XP Home Edition adalah sistem operasi Windows XP yang ditujukan untuk pengguna rumahan. Pada dasarnya, tidak ada perbedaan yang signifikan antara Windows XP Home Edition dengan Windows XP Professional, karena basis pembuatannya yang sama. Perbedaan yang diberlakukan terhadap versi Windows ini adalah dukungan jaringan, di mana Windows XP Home Edition tidak didesain untuk sistem dengan banyak pengguna, seperti halnya Windows XP Professional.

Windows XP Media Center Edition adalah versi Windows XP yang dibuat khusus untuk perangkat semacam Hi-Fi, dan PC yang diletakkan di ruang duduk. Pada dasarnya, Windows XP Media Center merupakan Windows XP Home Edition yang ditambahi dukungan sebagai perekam video pribadi (Personal Video Recorder).

Windows Vista adalah nama dari versi terbaru Microsoft Windows, sistem operasi berbasis grafis dari Microsoft yang digunakan pada komputer pribadi (PC), baik untuk pengguna rumahan maupun bisnis, pada komputer laptop, maupun media center.

Sebelum diumumkan dengan nama Windows Vista pada 22 Juli 2005, sistem operasi ini lebih dikenal dengan codename Longhorn (berasal dari nama Longhorn Saloon, sebuah bar terkenal di Whistler, British Columbia, Kanada).

Microsoft meluncurkan Windows Vista pada 8 November 2006 untuk pengguna bisnis, dan 30 Januari 2007 untuk pengguna rumahan. Dengan demikian, peluncuran Windows Vista ini berjarak lebih dari lima tahun sejak peluncuran Windows XP pada 25 Oktober 2001.

Windows Vista dimaksudkan untuk diluncurkan sebagai produk berbasis-teknologi, sebagai sistem yang solid yang mencakup teknologi-teknologi baru tingkat tinggi. Banyak di antaranya merupakan teknologi yang berkaitan dengan bagaimana sistem berfungsi, yang bekerja di belakang layar dan tidak terlihat oleh pengguna akhir.

Windows XP Tablet PC Edition adalah versi Windows XP yang dikhususkan untuk PC yang ultra-portabel, yang dinamakan oleh Microsoft dengan Tablet PC. Bentuknya yang minimalis seperti halnya Asisten Digital Pribadi (Personal Digital Assistant atau PDA), dengan kemampuan setara notebook atau laptop. Windows XP Tablet PC Edition dibangun berbasis Windows XP Professional, yang ditambahi dengan fitur pengenalan tulisan tangan (handwriting recognizition) yang lebih baik dibandingkan dengan Windows XP Professional biasa. Pada umumnya, sebuah Tablet PC dilengkapi dengan layar sentuh.

Windows XP Professional x64 Edition merupakan versi Windows XP yang dikhususkan untuk prosesor dengan arsitektur x86-64. Saat ini, prosesor yang menggunakan arsitektur tersebut terbatas pada prosesor AMD dengan arsitektur AMD64 seperti Athlon 64 dan Opteron. Dari keluarga Intel ada Intel Pentium 4 dengan ekstensi EM64T (Extended Memory 64-bit Technology), dan beberapa seri dari Intel Pentium M dan D, serta beberapa varian dari keluarga Intel Core. Perbedaan dengan Windows XP Professional yang diluncurkan sebelumnya adalah pada dukungannnya terhadap akses memori lebih besar daripada 4 Gigabytes seperti pada Windows XP sebelumnya. Sebenarnya, prosesor 64-bit dari Intel maupun AMD dapat mengakses 16 Eksabyte memori, tetapi Microsoft membatasi kemampuan sistem operasi Windows ini hingga 16 Terabyte saja. Pada dasarnya, sistem operasi ini berbeda dari versi Windows XP yang lainnya, mengingat basis kode yang digunakan adalah Windows Server 2003, Standard Edition for x64, mengingat nomor versi yang digunakannya dalah 5.2.3790.

Windows XP Professional 64-bit Edition for Itanium merupakan versi yang sangat terbatas sekali dilihat dari segi penjualannya. Akan tetapi, produk ini mendukung teknologi mikroprosesor yang sangat bagus, yaitu IA-64 yang digunakan oleh prosesor Intel Itanium dan Intel Itanium 2. Dukungan yang diberikan oleh Microsoft adalah dukungan terhadap semua fitur dari prosesor Itanium tersebut, akan tetapi karena sedikit sekali aplikasi yang didesain untuk prosesor Itanium, penyebaran produk ini sangat sedikit. Perbedaan fitur dari Windows XP Professional x64 Edition adalah dukungannya terhadap prosesor Itanium, dengan segala arsitektur bawaannya, seperti EFI (Extensible Firmware Interface), dan GPT (GUID Partition Table). Meskipun prosesor Itanium merupakan prosesor dengan kinerja paling efisien, Itanium tidak dapat menjalankan program yang didesain untuk Windows XP versi 32-bit maupun Windows XP x64 Edition. Ketika menjalankan program yang tidak didesain untuknya, kinerjanya pun sangat rendah.

Windows XP Starter Edition merupakan versi Windows XP Home Edition yang diterjemahkan ke dalam bahasa lokal masing-masing dengan menggunakan Language Interface Pack (LIP). Bahasa yang digunakannya pun beragam, mulai dari Bahasa Indonesia, Melayu, Thailand, Turki, Rusia, India, Brazil, hingga bahasa Amerika Latin (Argentina, Chili, Meksiko, Ekuador, Uruguay, dan Venezuela). Menurut berbagai sumber, Microsoft membuat Windows XP Starter Edition dengan tujuan untuk memerangi sistem operasi GNU/Linux, karena sistem operasi tersebut populer di negara-negara dunia ketiga tersebut.

2. Linux

Kernel Linux pada mulanya ditulis sebagai proyek hobi oleh pelajar universitas Finland Linus Torvalds yang belajar di Universitas Helsinki, untuk membuat kernel Minix yang gratis dan dapat diedit. (Minix adalah projek pelajaran menyerupai UNIX dibuat untuk mudah digunakan dan bukannya untuk digunakan secara komersial.) Versi 0.01 dikeluarkan ke Internet pada September 1991, Versi 0.02 pada 5 Oktober 1991.

Istilah Linux atau GNU/Linux (GNU) juga digunakan sebagai rujukan kepada keseluruhan distro Linux (Linux distribution), yang di dalamnya disertakan program-program lain pendukung sistem operasi. Contoh program tersebut adalah server web, bahasa pemrograman, basisdata, tampilan desktop (Desktop Environment) (seperti GNOME dan KDE), dan aplikasi perkantoran (office suite) seperti OpenOffice.org, KOffice, Abiword, Gnumeric. Distro Linux telah mengalami pertumbuhan yang pesat dari segi popularitas, sehingga lebih populer dari versi UNIX yang menggunakan sistem lisensi dan berbayar (proprietary) maupun versi UNIX bebas lain yang pada awalnya menandingi dominasi Microsoft Windows dalam beberapa sisi.

Para pengamat teknologi informatika beranggapan kesuksesan ini dikarenakan Linux tidak bergantung kepada vendor (vendor independence), biaya operasional yang rendah, dan kompatibilitas yang tinggi dibandingkan versi UNIX proprietari, serta faktor keamanan dan kestabilannya dibandingkan dengan Microsoft Windows. Ciri-ciri ini juga menjadi bukti atas keunggulan model pengembangan perangkat lunak sumber terbuka (opensource software).

Linux mendukung banyak perangkat keras komputer, dan telah digunakan di berbagai peralatan dari komputer pribadi, superkomputer dan sistem benam (embedded system), seperti telepon seluler (Ponsel) dan perekam video pribadi.

3. Macintosh

Mac OS X adalah versi terbaru dari sistem operasi Mac OS untuk komputer Macintosh. Sistem operasi ini pertama kali dikeluarkan pada tahun 2001.

Karakter “X” adalah nomor Romawi yang berarti sepuluh, di mana versi ini adalah penerus dari sistem operasi yang digunakan sebelumnya seperti Mac OS 8 dan Mac OS 9. Beberapa orang membacanya sebagai huruf “X” yang terdengar seperti “eks”. Salah satu alasan mengapa mereka menafsir sedemikian karena tradisi untuk memberikan nama sistem operasi yang berbasis Unix dengan akhiran “x” (misalnya AIX, IRIX, Linux, Minix, Ultrix, Xenix).

Mac OS X Server juga dirilis pada tahun 2001. Pada dasarnya versi Server ini mirip dengan versi standardnya, dengan perbedaan bahwa versi Server mencakup piranti lunak untuk keperluan manajemen dan administrasi workgroup dalam komputer berskala besar. Contoh fitur tambahan yang tersedia untuk versi ini adalah piranti lunak untuk menjalankan fungsi-fungsi seperti SMTP, SMB, LDAP dan DNS. Selain itu cara melisensinya juga berbeda.

Mac OS X adalah sistem operasi yang menggunakan kernel BSD sehingga beberapa kalangan mengatakan bahwa Mac OS X termasuk dalam keluarga Unix. Hal yang menarik dari OS ini adalah keindahan tampilannya sehingga menjadikannya panutan bagi pengembang desktop lain.

PERBANDINGAN KERNEL DAN PERFORMA
Sistem operasi dikendalikan oleh kernel yang berada di dalamnya. Kualitas kernel ini sangat menentukan kinerja sistem. Secara harafiah ia menjaga hal-hal yang berfungsi, misalnya interface ke hardware. Kernel berkomunikasi dengan perangkat eksternal dan mengelola komponen internal seperti RAM, CPU, dan hard disk. Resource digunakannya untuk pengelolaan kapasitas dan proses.

Untuk menjamin keamanan sistem, kernel mengontrol semua proses yang berlangsung. Ia menentukan, program mana dan berapa lama mengakses hardware. Stabilitas dicapai melalui strukturisasi resource. Di baliknya terdapat fungsi-fungsi yang kita gunakan setiap hari, seperti meng-copy dari sistem file ke hard disk.
Kinerja yang bagus dibutuhkan kernel untuk mengatasi konflik akses. Misalnya, ketika dua program ingin menulis pada hard disk pada saat yang sama. Kernel akan memprioritaskan salah satu tugas dan membiarkan salah satu program menulis, sementara program lainnya harus menunggu.

Pengertian dan Tipe – Tipe Kernel
Kernel adalah suatu perangkat lunak yang menjadi bagian utama dari sebuah sistem operasi. Tugasnya melayani bermacam program aplikasi untuk mengakses perangkat keras komputer secara aman.
1. Monolitik
Sebuah kernel besar untuk semua tugas ada di balik gagasan monolitik. Ber-tanggung jawab atas pengelolaan RAM serta proses dan komunikasi antar proses, menawarkan berbagai fungsi untuk mendukung driver dan hardware. Windows, Linux, dan MacOS X termasuk kategori ini.

2. Mikro
Sebuah kesalahan dalam kernel dapat melumpuhkan seluruh sistem operasi. Oleh karena itu, sebuah microkernel dibuat sangat kecil untuk menghindari kesalahan dan crash. Namun, ia tetap harus menjamin keragaman fungsi sehingga kernel dibagi ke dalam beberapa modul dan hanya satu yang berfungsi dalam mode kernel. Contoh klasik adalah Mach, sebuah komponen OS X.

3. Hybrid
Sebuah kombinasi monolitik dan microkernel disebut hybrid kernel. Kernel dirampingkan dan ditambahi sebuah modul dinamis untuk tugas-tugas lain. Pe¬nambahan bagian kernel juga dilakukan di Linux dan MacOS X, tetapi tidak terlalu besar untuk dapat disebut hybrid.

4. Exokernel
Kernel yang tidak menyediakan sama sekali abstraksi hardware, tapi ia menyediakan sekumpulan pustaka yang menyediakan fungsi-fungsi akses ke perangkat keras secara langsung atau hampir-hampir langsung.

Perbandingan kernel-kernel yang umumnya dipakai oleh komputer sekarang :
1. Windows Kernel
File NTOS, jantung kernel Windows, dibagi secara logis ke dalam dua lapisan. Uniknya, untuk alasan kinerja, driver boleh mengakses hardware secara langsung.

Tools Windows Debugging
WINDBG
Untuk menganalisis kondisi RAM ketika terjadi bluescreen dibutuhkan tools seperti WinDbg. Di website Microsoft Anda dapat menemukan dan mendownload file yang tepat.

NOTMYFAULT
Sebuah tools untuk tes ketahanan. Didesain memang untuk membuat kesalahan di bawah Windows dan sengaja menyebabkan crash. Hati-hatilah dalam bereksperimen.

PROCESS EXPLORER
Pengelolaan proses merupakan salah satu tugas utama sistem operasi. Process Explorer membuatnya tampak menampilkan Handles yang bersangkutan atau ketergantungan antarproses.

ASLR: menyamarkan alamat RAM

Prosesor baru memiliki lebar address-bus 64 Bit, tetapi sejak awal menggunakan beberapa Bit untuk tugas-tugas lain. Misalnya, NX-Bit untuk mencegah eksekusi data (Data Execution Prevention, DEP). Apabila code yang berada dalam sebuah bagian RAM yang ditandai sebagai “tidak dapat dijalankan” tetap dijalankan, akan timbul kesalahan internal.

Kondisi ini memberi peluang kepada hacker untuk memicu buffer-overrun, yaitu mereka menginfeksi proses seperti Internet Explorer untuk masuk ke dalam sistem. Apabila sebuah malware menetap, ia dapat menggunakan Windows-API untuk melakukan aksinya, misalnya meng¬ubah konfigurasi sistem.

Oleh karena itu, Microsoft telah menggunakan sebuah fungsi proteksi kernel baru bernama Address Space Load Randomization (ASLR), sebagian dalam SP2 XP, sepenuhnya baru di dalam Windows Vista. Latar belakangnya, celah masuk bagi hacker di bawah Windows adalah DLL, yang dalam versi Windows terdahulu selalu diload ke tempat yang sama dalam RAM.

Dengan ASLR setiap kali system-DLL dan file EXE akan di-load ke tempat yang berbeda dalam RAM, malware tidak lagi dapat mencapai system action yang bersangkutan melalui alamat standar. Untuk menyamarkan tersedia 256 alamat berbeda bagi RAM-manager pada saat start.
Apabila sebuah DLL di-load, ia memilih sebuah tempat dalam RAM secara acak. Selain itu, strategi pemindahan ASLR memiliki kelebihan, bagian alamat dapat lebih dipadatkan daripada dalam versi Windows terdahulu sehingga tersedia lebih banyak tempat kosong yang berdekatan.

 2. Linux Kernel
Kernel Linux mengurusi pengelolaan perintah I/O, pengelolaan RAM, dan proses. Pada level terbawah kernel, terdapat fungsi-fungsi untuk mengendalikan penghentian proses.

Integrity check: membackup code
Sebagai penangkal, Microsoft menggunakan Kernel Mode Code Signature (KMCS) dalam Vista, yang hanya mengijinkan driver perangkat dengan digital signature. Kebanyakan driver mendapatkan signature dari Windows Hardware Quality Lab (WHQL), tetapi pengembang dapat memberi signature sendiri code buatannya.

Untuk itu dibutuhkan sebuah sertifikat yang berlaku. Author melengkapi code secara digital dengan sebuah nilai Hash (sidik jari), memberi signature dengan sebuah kunci pribadi dan menambahkan sertifikat serta Hash terenkripsi. Pada upaya load sebuah driver, Windows mendekripsi Hash yang ada dalam code de¬ngan kunci dalam sertifikat dan memeriksa, apakah hash cocok dengan code program.

Windows juga memeriksa, apakah sertifikat yang bersangkutan terkait dengan salah satu pusat sertifikasi utama yang terintegrasi dalam loader dan kernel Windows. Vista mode 32 Bit memang memeriksa driver signature, namun berbeda dengan modus 64 Bit yang mengijinkan driver tanpa signature di-load.

Secara umum, modul kernel dapat diberi digital signature di bawah Linux dan MacOS X. Teori ini juga berlaku bagi driver, tetapi dalam sistem operasi tidak ada check routine untuk itu.

MMCSS: prioritas video
Windows mengenal tingkat prioritas dari 0 hingga 31, di mana ia lebih suka menjalankan layanan MMCSS dengan prioritas 27. Mulai prioritas 16, sudah berada dalam area realtime, artinya proses lain tidak dapat mengganggu.

Linux menawarkan prioritas penjadwalan yang lebih rinci antara 0 hingga 99. Untuk tuntutan multimedia misalnya pada media-server, pembagian ini lebih baik. Pada MacOS X scheduler adalah salah satu komponen Mach yang digunakan. Bahwa Mach jauh lebih modern daripada Linux dan Windows, tidak hanya lebih jelas de¬ngan pembagian prioritas dari 0 hingga 127. Di bawah Mac OS X sebuah aplikasi multimedia bahkan dapat mereservasi sebuah porsi tetap dari waktu CPU untuk dirinya. Asalkan tersedia cukup power CPU, biasanya tidak terjadi kemacetan.

3. MacOS X Kernel
Kernel MacOS X disusun Apple dari dua sumber. Ia menggunakan fungsi-fungsi subsistem BSD berbasis Unix dan komponen micro kernel Mach.

Bagian alamat: mengelola secara dinamis
CPU 32 Bit untuk Windows dan program-program terinstalasi, tersedia pembatasan kuat dalam bagian alamat. Misalnya, tanpa trik, kernel Windows tidak boleh lebih dari 2 GB. Hal ini menjadi masalah bila masih dibutuhkan tempat untuk driver perangkat, cache file system, dan stack.

Untuk seluruh versi Windows hingga XP, saat start, RAM-Manager sudah menetapkan berapa banyak tempat yang diperoleh setiap komponen. Namun masalahnya, cache menjadi sangat besar dan sering membentur batas. Padahal stack masih memiliki banyak tempat, tetapi tidak dapat mengalokasikannya.

Oleh karena itu, bagian alamat kernel pada Vista selalu dinamis. Selama operasi, ia mengurusi pembagian dan pemberian bagian tergantung kebutuhan beban kerja. Oleh karena itu, virtual RAM bisa meningkat, apabila driver perangkat meminta lebih. Bisa juga menciut, apabila driver melepaskannya.

Linux dan MacOS X tidak mengenal pembatasan ketat. Sistem operasi ini juga sering terbentur batas, terkait ukuran kernel. Namun pada dasarnya setiap komponen tidak dibatasi formatnya. Berbeda dengan Windows, kedua sistem operasi ini tidak memiliki pembagian tetap untuk kernel dan driver space.

KTM: menangkap program crash

Apabila sebuah aplikasi akan melakukan serangkaian perubahan yang saling terkait, ia dapat membuat sebuah KTM (Kernel Transaction Manager) dan sebuah transaksi DTC (Distributed Transaction Coordinator). Atau hanya membuat sebuah KTM, kemudian mengatur perubahan file dan kunci registrasi transaksi.

Jika semua berfungsi dengan baik, program menyerahkan transaksi dan perubahan digunakan. Hingga titik ini program dapat membatalkan proses setiap saat.

MacOS X dan Linux juga menggunakan transaksi dalam kernel. Biasanya pengguna tidak mengetahuinya, kecuali apabila update selalu gagal. Pada kedua sistem, tidak ada pengaruh pada stabilitas sistem, tetapi hanya menunjukkan saja, transaksi tidak dijalankan.

Source:
- http://candrapti.blogspot.com/2009/09/perbedaan-sistem-operasi-linuxwindows.html
- http://ageng19.wordpress.com/2008/09/20/perbedaan-windows-dengan-linux/
- http://www.chip.co.id/tips-and-technologies/mengintip-kernel-dan-performa-windows-5.html