Dalam mempelajari ilmu teknologi komputer, Sistem Operasi atau dalam bahasa Inggris: operating system, disingkat ‘OS’ adalah perangkat lunak (software) sistem komputer yang memiliki tugas untuk melakukan tindakan kontrol dan manajemen perangkat keras (hardware)  serta operasi-operasi dasar sistem komputer, termasuk bagaimana cara untuk dapat menjalankan suatu aplikasi perangkat lunak seperti contohnya program-program pengolah kata dan browser web. Secara umum, Sistem Operasi adalah perangkat lunak/software pada lapisan pertama yang diletakan pada bagian dalam memori komputer pada saat komputer tersebut dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan mulai melakukan layanan inti umum untuk software-software tersebut. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, kontrol dan manajemen memori, scheduling task, dan antar-muka pengguna (user). Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi untuk melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan pengerjaan terhadap tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan "kernel" suatu Sistem Operasi.

Terdapat dua macam Sistem Operasi, yaitu open source dan close source. Open source adalah istilah untuk perangkat lunak komputer (software) yang memiliki kode pemrograman yang disediakan oleh pihak pengembangnya untuk umum agar dapat dengan mudah dipelajari bagaimana cara kerjanya, merubahnya atau mengembangkannya lebih lanjut, dan menyebarluaskannya oleh para penggunanya. Jika pembuat program (programmer) melarang orang lain untuk mengubah dan/atau menyebarluaskan program buatannya, maka program itu bukan merupakan tipe open source, meskipun tersedia kode pemrogrammannya. Open source merupakan salah satu syarat free software. Free software sudah pasti merupakan open source software, namum open source software belum tentu free software. Contoh dari free software adalah Linux. Contoh dari open source software adalah FreeBSD. Linux yang memiliki lesensi free software tidak dapat diubah menjadi memiliki lesensi  tidak software, sedangkan untuk FreeBSD yang memiliki lesensi open source software dapat diubah menjadi tidak open source. FreeBSD (open source) merupakan salah satu dasar untuk membuat Mac OSX yang tidak open source. Hal ini begitu berbeda sekali dengan Close Source yang sangatlah tertutup. Sehingga orang lain/para pengguna (user) tidak akan mungkin dapat mengetahui dengan apa program tersebut dibuat dan bagaimana jika terjadi kesalahan pada perangkat lunak komputer (software) tersebut. sehingga jika sewaktu-waktu terdapat suatu kesalahan program, pengguna tersebut harus menghubungi pihak yang bersangkutan dengan pembuat software tersebut (programmer) dan hal ini sangat jelas tidak efektif karena akan menghabiskan waktu yang lama dan biaya yang tidaklah sedikit. Contoh close source adalah Windows.

Secara umum sebuah sistem komputer terdiri atas perangkat keras/hardware, perangkat lunak/software dan pengguna/brainware dimana ketiganya saling terkait satu sama lain (lihat gambar di bawah ini). Ketiganya merupakan syarat mutlak untuk dapat menjalankan sebuah sistem komputer.

Sistem operasi komputer merupakan suatu perangkat lunak komputer (software) yang bertugas untuk melakukan sebuah kegiatan memanajemen dan pengontrolan terhadap perangkat keras komputer (hardware) dan juga operasi-operasi dasar dari sistem, termasuk menjalankan software aplikasi seperti program-program pengolah data yang bisa digunakan untuk mempermudah kegiatan manusia. Sistem operasi yang dalam bahasa Inggrisnya disebut operating system biasanya disingkat dengan OS. Sebuah sistem operasi merupakan program yang bertindak sebagai perantara antara pengguna (user) komputer dengan perangkat keras (hardware) komputer.  Tujuan dari adanya sistem operasi adalah untuk menyediakan lingkungan dimana para pengguna dapat mengeksekusi program yang diinginkan dengan efisien dan mudah. Sebuah sistem operasi sama halnya dengan sebuah pemerintahan.  Komponen-komponen seperti perangkat keras/hardware, perangkat lunak/software, dan data/input.  Sistem operasi menyediakan kemudahan untuk menggunakan berbagai macam sumber daya dalam sebuah operasi.  Sama halnya dengan sebuah pemerintahan, sistem operasi tidak dapat bekerja seorang diri.  Sistem operasi harus menyediakan sebuah lingkungan yang didalamnya terdapat berbagai macam program untuk dapat menyelesaikan berbagai pekerjaan.

Sistem operasi dapat dijadikan pandangan sebagai pengontrol sumber daya yang ada.  Sebuah sistem komputer memiliki berbagai sumber daya (hardware dan software) yang dibutuhkan untuk dapat menyelesaikan berbagai masalah: CPU (Central Processing Unit) time, ruang memori, ruang penyimpanan file, perangkat I/O (input/output), dan lain sebagainya. Sistem operasi bertindak sebagai manajer untuk semua sumber daya tersebut dan mengalokasikannya dalam program dan user tertentu untuk melakukan berbagai tugas (task).  Dengan demikian pasti ada peluang untuk terjadinya konflik permintaan sumber daya, sistem operasi harus mengambil sebuah keputusan, permintaan (request) sumber daya mana yang harus dilayani untuk menjaga efisiensi dari operasi komputer. Pandangan lain terhadap sebuah sistem operasi terfokus pada kebutuhan pengendalian (control) program.  Control program bertugas mengendalikan eksekusi program user untuk mencegah terjadinya kerusakan dan penggunaan yang tidak efisien, khususnya pengoperasian dan pengendalian perangkat I/O.

Tujuan utama dari sebuah sistem operasi adalah untuk kenyamanan para pengguna/user. Sistem operasi dihadirkan dengan tujuan agar dapat lebih memudahkan para pengguna dalam megoperasikan komputer dibanding tanpa sistem operasi.  Tujuan lainnya adalah untuk mengefisienkan operasi sistem komputer.

Aplikasi jaringan moderen membutuhkan pendekatan yang kompleks untuk memindahkan data dari satu mesin ke mesin lainnya. Jika anda mengatur sebuah mesin Linux dengan banyak user, tiap pengguna mungkin secara simultan ingin terhubung dengan remote host dalam jaringan. Anda harus memikirkan cara sehingga mereka bisa berbagai jaringan tanpa harus menggangu yang lain.  Pendekatan yang digunakan dalam protokol jaringan moderen adalah packet switching. Sebuah paket adalah sebagian kecil data yang ditransfer dari satu mesin ke mesin lainnya melalui sebuah jaringan. Proses switching berlangsung ketika datagram dikirim melalui tiap link dalam jaringan. Sebuah jaringan dengan packet switching saling berbagi sebuah link jaringan tunggal diantara banyak pengguna dengan mengirim paket dari satu pengguna ke pengguna lainnya melalui link tersebut. Pemecahan yang digunakan oleh sistem UNIX dan banyak sistem lainnya adalah dengan mengadapatasikan TCP/IP. Di atas sudah disebutkan mengenai datagram, secara teknis datagram tidak memiliki definisi yang khusus tetapi seringkali disejajarkan artinya dengan paket.

Tentu, anda tidak menginginkan jaringan dibatasi hanya untuk satu ethernet atau satu koneksi data point to point. Secara ideal, anda ingin bisa berkomunikasi dengan host komputer diluar tipe jaringan yang ada. Sebagai contoh, dalam instalasi jaringan yang besar, biasanya anda memiliki beberapa jaringan terpisah yang harus disambung dengan motode tertentu. Koneksi ini ditangani oleh host yang dikhususkan sebagai gateway yang menangani paket yang masuk dan keluar dengan mengkopinya antara dua ethernet dan kabel optik. Gateway akan bertindak sebagai forwarder. Tata kerja dengan mengirimkan data ke sebuah remote host disebut routing, dan paket yang dikirim seringkali disebut sebagai datagram dalam konteks ini. Untuk memfasilitasisasi hal ini, pertukaran datagram diatur oleh sebuah protokol yang independen dari perangkat keras yang digunakan, yaitu IP (Internet Protocol).

Keuntungan utama dari IP adalah IP mengubah jaringan yang tidak sejenis menjadi jaringan yag homogen. Inilah yang disebut sebagai Internetworking, dan sebagai hasilnya adalah internet. Perlu dibedakan antara sebuah internet dan Internet, karena Internet adalah definisi resmi dari internet secara global. Tentu saja, IP juga membutuhkan sebuah perangkat keras dengan cara pengalamatan yang independen. Hal ini diraih dengan memberikan tiap host sebuah 32 bit nomor yang disebut alamat IP. Sebuah alamat IP biasanya ditulis sebagai empat buah angka desimal, satu untuk tiap delapan bit, yang dipisahkan oleh koma. Pengalamatan dengan nama IPv4 (protokol internet versi 4)ini lama kelamaan menghilang karena standar baru yang disebut IPv6 menawarkan pengalamatan yang lebih fleksibel dan kemampuan baru lainnya.

Setelah apa yang kita pelajari sebelumnya, ada tiga tipe pengalamatan, yaitu ada nama host, alamat IP dan alamat perangkat keras, seperti pengalamatan pada alamat enam byte pada ethernet. Untuk menyederhanakan peralatan yang akan digunakan dalam lingkungan jaringan, TCP/IP mendefinisikan sebuah antar muka abstrak yang melaluinya perangkat keras akan diakses. Antar muka menawarkan satu set operasi yang sama untuk semua tipe perangkat keras dan secara mendasar berkaitan dengan pengiriman dan penerimaan paket.

Sebuah antar muka yang berkaitan harus ada di kernel, untuk setiap peralatan jaringan. Sebagai contoh, antar muka ethernet di Linux, memiliki nama eth0 dan eth1, antar muka PPP memiliki nama ppp0 dan ppp1, sedangkan antar muka FDDI memiliki nama fddi0 dan fddi1. Semua nama antar muka ini bertujuan untuk konfigurasi ketika anda ingin mengkonfigurasinya, dan mereka tidak memiliki arti lain dibalik fungsinya. Sebelum digunakan oleh jaringan TCP/IP, sebuah antar muka harus diberikan sebuah alamat IP yang bertugas sebagai tanda pengenal ketika berkomunikasi dengan yang lain. Alamat ini berbeda dengan nama antar muka yang telah disebutkan sebelumnya; jika anda menganalogikan sebuah antar muka dengan pintu, alamat IP seperti nomor rumah yang tergantung di pintu tersebut.  Paramater peralatan yang lain, mungkin sekali untuk diatur, misalnya ukuran maksimum datagram yang dapat diproses oleh sebuah nomor port keras, yang biasanya disebut Unit Transfer Maksimum atau Maximum Transfer Unit (MTU). Protokol Internet (IP) mengenali alamat dengan 32 bit nomor. Tiap mesin diberikan sebuah nomor yang unik dalam jaringan. Jika anda menjalankan sebuah jaringan lokal yang tidak memiliki route TCP/IP dengan jaringan lain, anda harus memberikan nomor tersebut menurut keinginan anda sendiri. Ada beberapa alamat IP yang sudah ditetapkan untuk jaringan khusus. Sebuah domain untuk situs di Internet, alamatnya diatur oleh badan berotoritas, yaitu Pusat Informasi Jaringan atau Network Information Center(NIC).

            Alamat IP terbagi atas 4 kelompok 8 bit nomor yang disebut oktet untuk memudahkan pembacaan. Sebagai contoh quark.physics.groucho.edu memiliki alamat IP 0x954C0C04, yang dituliskan sebagai 149.76.12.4. Format ini seringkali disebut notasi quad bertitik. Alasan lain untuk notasi ini adalah bahwa alamat IP terbagi atas nomor jaringan, yang tercantum dalam oktet pertama, dan nomor host, pada oktet sisanya. Ketika mendaftarkan alamat IP ke NIC, anda tidak akan diberikan alamat untuk tiap host yang anda punya. Melainkan, anda hanya diberikan nomor jaringan, dan diizinkan untuk memberikan alamat IP dalam rentang yang sudah ditetapkan untuk tiap host sesuai dengan keinginan anda sendiri.

            Banyaknya host yang ada akan ditentukan oleh ukuran jaringan itu sendiri. Untuk mengakomodasikan kebutuhan yang berbeda-beda, beberapa kelas jaringan ditetapkan untuk memenuhinya, antara lain:

1.      Kelas A: Terdiri atas jaringan dari 1.0.0.0 sampai 127.0.0.0. Nomor jaringan ada pada oktet pertama. Kelas ini menyediakan alamat untuk 24 bit host, yang dapat menampung 1,6 juta host per jaringan.

2.      Kelas B: Terdiri atas jaringan dari 128.0.0.0 sampai 191.255.0.0. Nomor jaringan ada pada dua oktet yang pertama. Kelas ini menjangkau sampai 16.320 jaringan dengan masing-masing 65024 host.

3.  Kelas C: Terdiri atas jaringan dari 192.0.0.0 sampai 223.255.255.0. Nomor jaringan ada pada tiga oktet yang pertama. Kelas ini menjangkau hingga hampir 2 juta jaringan dengan masing-masing 254 host.

4.  Kelas D, E, dan F: Alamat jaringan berada dalam rentang 224.0.0.0 sampia 254.0.0.0 adalah untuk eksperimen atau disediakan khusus dan tidak merujuk ke jaringan manapun juga. IP muliticast, yang adalah service yang mengizinkan materi untuk dikirim ke banyak tempat di Internet pada suatu saat yang sama, sebelumnya telah diberikan alamat dalam rentang ini.

Oktet 0 dan 255 tidak dapat digunakan karena telah dipesan sebelumnya untuk kegunaan khusus. Sebuah alamat yang semua bagian bit host-nya adalah 0 mengacu ke jaringan, sedang alamat yang semua bit host-nya adalah 1 disebut alamat broadcast. Alamat ini mengacu pada alamat jaringan tertentu secara simultan. Sebagai contoh alamat 149.76.255.255 bukanlah alamat host yang sah, karena mengacu pada semua host di jaringan 149.76.0.0. Sejumlah alamat jaringan dipesan untuk kegunaan khusus. 0.0.0.0 dan 127.0.0.0 adalah contohnya. Alamat yang pertama disebut default route, sedangkan yang kedua adalah alamat loopback. Jaringan 127.0.0.0 dipesan untuk lalu lintas IP lokal menuju ke host anda. Biasanya alamat 127.0.0.1 akan diberikan ke suatu antar muka khusus pada host anda, yaitu antar muka loopback, yang bertindak seperti sebuah sirkuit tertutup. Paket IP yang dikirim ke antar muka ini dari TCP atau UDP akan dikembalikan lagi. Hal ini akan membantu anda untuk mengembangkan dan mengetes perangkat lunak jaringan tanpa harus menggunakan jaringan yang sesungguhnya. Jaringan loopback juga memberikan anda kemudahan menggunakan perangkat lunak jaringan pada sebuah host yang berdiri sendiri. Proses ini tidak seaneh seperti kedengarannya. Sebagai contoh banyak situs UUCP yang tidak memiliki konektivitas sama sekali, tapi tetap ingin menggunakan sistem news INN. Supaya dapat beroperasi dengan baik di Linux, INN membutuhkan antar muka loopback.

Beberapa rentang alamat dari tiap kelas jaringan telah diatur dan didesain 'pribadi' atau 'dipesan'. Alamat ini dipesan untuk kepentingan jaringan pribadi dan tidak ada di rute internet. Biasanya alamat ini digunakan untuk organisasi untuk menciptakan intranet untuk mereka sendiri, bahkan jaringan yang kecil pun akan merasakan kegunaan dari alamat itu. Rentang Alamat IP untuk fungsi khusus kelas jaringan:

1.     A 10.0.0.0 sampai 10.255.255.255

2.     B 172.16.0.0 sampai 172.31.0.0

3.     C 192.168.0.0 sampai 192.168.255.0

Mengirimkan datagram dari satu host ke host bukanlah segalanya. Jika anda login, informasi yang dikirim harus dibagi menjadi beberapa paket oleh si pengirim dan digabungkan kembali menjadi sebuah karakter stream oleh si penerima. Proses ini memang tampaknya sederhana tapi sebenarnya tidak sesederhana kelihatannya. Sebuah hal penting yang harus anda ingat adalah bahwa IP tidak menjamin. Asumsikan bahwa ada sepuluh orang dalam ethernet yang mulai men-download, maka jumlah lalu lintas data yang tercipta mungkin akan terlalu besar bagi sebuah gateway untuk menanganinya dengan segala keterbatasan yang ada. IP menyelesaikan masalah ini dengan membuangnya. Paket yang dikirim akan hilang tanpa bisa diperbaiki. Karenanya host harus bertanggungjawab untuk memeriksa integritas dan kelengkapan data yang dikirim dan pengiriman ulang data jika terjadi error. Proses ini dilakukan oleh protokol lain, TCP (Transmision Control Protocol), yang menciptakan pelayanan yang terpercaya di atas IP. Karakteristik inti dari TCP adalah bahwa TCP menggunakan IP untuk memberikan anda ilusi dari koneksi sederhana antara dua proses di host dan remote machine. Jadi anda tidak perlu khawatir tentang bagaimana dan route mana yang ditempuh oleh data. Sebuah koneksi TCP bekerja seperti sebuah pipa dua arah dimana proses dari kedua arah bisa menulis dan membaca. Pikirkan hal ini seperti halnya sebuah pembicaraan melalui telepon.

TCP mengidentifikasikan titik ujung dari sebuah koneksi dengan alamat IP dari kedua host yang terlibat dan jumlah port yang dimiliki oleh tiap-tiap host. Port dapat dilihat sebagai sebuah titik attachment untuk tiap koneksi jaringan. Jika kita lebih mendalami contoh telepon sebelumnya, dan anda dapat membayangkan kota sebagai suatu host, kita dapat membandingkan alamat IP dengan kode area (dimana nomor IP akan dipetakan ke kota), dan nomor port dengan kode lokal (dimana nomor port dipetakan ke nomor telepon). Sebuah host tunggal bisa mendukung berbagai macam service, yang masing-masing dibedakan dari nomor port-nya. Dalam contoh login, aplikasi client membuka port dan terhubung ke port di server dimana dia login. Tindakan ini akan membangun sebuah koneksi TCP. Dengan menggunakan koneksi ini, login service akan menjalankan prosedur autorisasi dan memunculkan shell. Standar masukan dan keluaran dari shell akan disambungkan ke koneksi TCP, jadi apapun yang anda ketik ke login service, akan dikirimkan melalui TCP stream dan dikirimkan ke shell sebagai standar masukan.

Berikut ini disajikan data relasi antara XNS, Novell, dan perangkat TCP/IP dalam hal fungsi. Relasi ini hanya perkiraan saja, tapi sedikit banyak akan membantu anda untuk memahami apa yang sebenarnya terjadi ketika kita merujuk ke protokol tersebut.

IDP -IPX-- UDP/IP Sedikit koneksi, pengiriman tidak terjamin

SPP -SPX-- -TCP-- Banyak menggunakan koneksi, pengiriman terjamin

--- -NCP-- -NFS-- Pelayanan berkas

--- -RIP-- -RIP-- Pertukaran informasi routing

--- -SAP-- ------ Pelayanan pengadaan pertukaran informasi

Sistem operasi dapat dijadikan pandangan sebagai pengontrol sumber daya yang ada.  Sebuah sistem komputer memiliki berbagai sumber daya (hardware dan software) yang dibutuhkan untuk dapat menyelesaikan berbagai masalah: CPU (Central Processing Unit) time, ruang memori, ruang penyimpanan file, perangkat I/O (input/output), dan lain sebagainya. Dengan adanya sistem operasi maka user komputer dapat berkomunikasi dengan hardware (perangkat keras) komputer dalam kondisi yang nyaman dan mudah untuk mengeksekusi program yang diinginkan dengan cepat dan efisien guna menyelesaikan berbagai pekerjaannya.  Novell NetWare merupakan salah satu contoh dari sistem operasi yang semua layanan jaringannya dapat dijalankan di atas TCP/IP. Di sana, IPS dan warisan Novell SPX menjadi jaringan dan Protokol lapisan transport.