Sistem Operasi (OS) : Definisi, Fungsi, Jenis dan Contoh

Apa itu sistem operasi?

Makalah Serba Ada .Com - Sistem operasi (OS) adalah program yang, setelah awalnya dimuat ke komputer oleh program boot, mengelola semua program aplikasi lain di komputer. Program aplikasi menggunakan sistem operasi dengan membuat permintaan layanan melalui antarmuka program aplikasi (API) yang ditentukan. Selain itu, pengguna dapat berinteraksi langsung dengan sistem operasi melalui antarmuka pengguna, seperti antarmuka baris perintah (CLI) atau UI grafis (GUI).

Mengapa menggunakan sistem operasi?

Sebuah sistem operasi membawa manfaat yang kuat untuk perangkat lunak komputer dan pengembangan perangkat lunak. Tanpa sistem operasi, setiap aplikasi perlu menyertakan UI-nya sendiri, serta kode komprehensif yang diperlukan untuk menangani semua fungsionalitas tingkat rendah dari komputer yang mendasarinya, seperti penyimpanan disk, antarmuka jaringan, dan sebagainya. Mempertimbangkan banyaknya perangkat keras dasar yang tersedia, ini akan sangat membengkakkan ukuran setiap aplikasi dan membuat pengembangan perangkat lunak menjadi tidak praktis.

Sebaliknya, banyak tugas umum, seperti mengirim paket jaringan atau menampilkan teks pada perangkat keluaran standar, seperti layar, dapat dipindahkan ke perangkat lunak sistem yang berfungsi sebagai perantara antara aplikasi dan perangkat keras. Perangkat lunak sistem menyediakan cara yang konsisten dan berulang bagi aplikasi untuk berinteraksi dengan perangkat keras tanpa aplikasi perlu mengetahui detail apa pun tentang perangkat keras.

Selama setiap aplikasi mengakses sumber daya dan layanan yang sama dengan cara yang sama, perangkat lunak sistem itu sistem operasi dapat melayani hampir semua aplikasi. Ini sangat mengurangi jumlah waktu dan pengkodean yang diperlukan untuk mengembangkan dan men-debug aplikasi, sambil memastikan bahwa pengguna dapat mengontrol, mengonfigurasi, dan mengelola perangkat keras sistem melalui antarmuka yang umum dan dipahami dengan baik.

Setelah diinstal, sistem operasi bergantung pada perpustakaan driver perangkat yang luas untuk menyesuaikan layanan OS dengan lingkungan perangkat keras tertentu. Dengan demikian, setiap aplikasi dapat membuat panggilan umum ke perangkat penyimpanan, tetapi OS menerima panggilan itu dan menggunakan driver yang sesuai untuk menerjemahkan panggilan menjadi tindakan (perintah) yang diperlukan untuk perangkat keras yang mendasarinya pada komputer tertentu. Saat ini, sistem operasi menyediakan platform komprehensif yang mengidentifikasi, mengonfigurasi, dan mengelola berbagai perangkat keras, termasuk prosesor; perangkat memori dan manajemen memori; chipset; penyimpanan; jaringan; komunikasi port, seperti Video Graphics Array (VGA), High-Definition Multimedia Interface (HDMI) dan Universal Serial Bus (USB); dan antarmuka subsistem, seperti Peripheral Component Interconnect Express (PCIe).

Fungsi sistem operasi

Sistem operasi menyediakan tiga kemampuan penting: Menawarkan UI melalui CLI atau GUI; itu meluncurkan dan mengelola eksekusi aplikasi; dan itu mengidentifikasi dan memaparkan sumber daya perangkat keras sistem ke aplikasi tersebut biasanya, melalui API standar.

UI. Setiap sistem operasi memerlukan UI, memungkinkan pengguna dan administrator untuk berinteraksi dengan OS untuk mengatur, mengkonfigurasi dan bahkan memecahkan masalah sistem operasi dan perangkat keras yang mendasarinya. Ada dua jenis utama UI yang tersedia: CLI dan GUI.

CLI, atau jendela mode terminal, menyediakan antarmuka berbasis teks di mana pengguna mengandalkan keyboard tradisional untuk memasukkan perintah, parameter, dan argumen tertentu yang terkait dengan tugas tertentu. GUI, atau desktop, menyediakan antarmuka visual berdasarkan ikon dan simbol di mana pengguna mengandalkan gerakan yang disampaikan oleh perangkat antarmuka manusia, seperti touchpad, layar sentuh, dan perangkat mouse.

GUI paling sering digunakan oleh pengguna biasa atau pengguna akhir yang terutama tertarik untuk memanipulasi file dan aplikasi, seperti mengklik dua kali ikon file untuk membuka file dalam aplikasi defaultnya. CLI tetap populer di kalangan pengguna tingkat lanjut dan administrator sistem yang harus menangani serangkaian perintah yang sangat terperinci dan berulang secara teratur, seperti membuat dan menjalankan skrip untuk menyiapkan komputer pribadi (PC) baru bagi karyawan.

Manajemen aplikasi. Sistem operasi menangani peluncuran dan pengelolaan setiap aplikasi. Ini biasanya mendukung serangkaian perilaku, termasuk pembagian waktu beberapa proses, atau utas, sehingga berbagai tugas dapat berbagi waktu prosesor yang tersedia; menangani interupsi yang dihasilkan aplikasi untuk mendapatkan perhatian segera dari prosesor, memastikan ada cukup memori untuk menjalankan aplikasi dan data terkaitnya tanpa mengganggu proses lain; melakukan penanganan kesalahan yang dapat menghapus proses aplikasi dengan baik; dan melakukan manajemen memori tanpa mengganggu aplikasi lain atau OS.

Sistem operasi juga dapat mendukung API yang memungkinkan aplikasi menggunakan OS dan fungsi perangkat keras tanpa perlu mengetahui apa pun tentang OS tingkat rendah atau status perangkat keras. Sebagai contoh, Windows API dapat mengaktifkan program untuk mendapatkan input dari keyboard atau mouse; membuat elemen GUI, seperti jendela dan tombol dialog; membaca dan menulis file ke perangkat penyimpanan; dan banyak lagi. Aplikasi hampir selalu disesuaikan untuk menggunakan sistem operasi tempat aplikasi ingin dijalankan.

Selain itu, sistem operasi dapat melakukan layanan berikut untuk aplikasi:

• Dalam sistem operasi multitasking, di mana beberapa program dapat berjalan pada saat yang sama, OS menentukan aplikasi mana yang harus dijalankan dalam urutan apa dan berapa banyak waktu yang diizinkan untuk setiap aplikasi sebelum memberikan giliran pada aplikasi lain.
• Ini menangani input/output (I/O) ke dan dari perangkat keras yang terpasang, seperti hard disk, printer, dan port dial-up.
• Ini mengirimkan pesan ke setiap aplikasi atau pengguna interaktif -- atau ke operator sistem -- tentang status operasi dan kesalahan apa pun yang mungkin terjadi.
• Itu dapat membongkar pengelolaan pekerjaan batch -- misalnya, pencetakan -- sehingga aplikasi yang memulai dibebaskan dari pekerjaan ini.
• Pada komputer yang dapat menyediakan pemrosesan paralel, sistem operasi dapat mengatur cara membagi program sehingga berjalan pada lebih dari satu prosesor pada satu waktu.

Semua platform komputer utama (perangkat keras dan perangkat lunak) memerlukan, dan terkadang termasuk, sistem operasi, dan sistem operasi harus dikembangkan dengan fitur yang berbeda untuk memenuhi kebutuhan spesifik dari berbagai faktor bentuk.

Manajemen perangkat. Sistem operasi bertanggung jawab untuk mengidentifikasi, mengkonfigurasi, dan menyediakan aplikasi dengan akses umum ke perangkat keras komputer yang mendasarinya. Saat OS mengenali dan mengidentifikasi perangkat keras, OS akan menginstal driver perangkat terkait yang memungkinkan OS dan aplikasi yang berjalan di OS untuk menggunakan perangkat tanpa pengetahuan khusus tentang perangkat keras atau perangkat.

Sistem operasi bertanggung jawab untuk mengidentifikasi printer yang benar dan menginstal driver printer yang sesuai sehingga aplikasi hanya perlu melakukan panggilan ke printer tanpa harus menggunakan kode atau perintah yang khusus untuk printer itu -- itulah tugas sistem operasi. Situasinya serupa untuk perangkat lain, seperti port USB; port jaringan; perangkat grafis, seperti unit pemrosesan grafis (GPU); chipset papan utama; dan perangkat penyimpanan, seperti adaptor disk Serial-Attached SCSI (SAS) dan disk yang diformat dengan sistem file yang sesuai.

OS mengidentifikasi dan mengkonfigurasi perangkat fisik dan logis untuk layanan dan biasanya merekamnya dalam struktur standar, seperti Windows Registry. Produsen perangkat menambal dan memperbarui driver secara berkala, dan OS harus memperbaruinya untuk memastikan kinerja dan keamanan perangkat terbaik. Saat perangkat diganti, OS juga menginstal dan mengkonfigurasi driver baru.

Jenis dan contoh sistem operasi

Meskipun peran mendasar dari sistem operasi ada di mana-mana, ada banyak sistem operasi yang melayani berbagai perangkat keras dan kebutuhan pengguna.

Sistem operasi tujuan umum. OS tujuan umum mewakili susunan sistem operasi yang dimaksudkan untuk menjalankan banyak aplikasi pada pilihan perangkat keras yang luas, memungkinkan pengguna untuk menjalankan satu atau lebih aplikasi atau tugas secara bersamaan. OS tujuan umum dapat diinstal pada banyak model desktop dan laptop yang berbeda dan menjalankan aplikasi dari sistem akuntansi ke database ke browser web ke game. Sistem operasi tujuan umum biasanya fokus pada proses (utas) dan manajemen perangkat keras untuk memastikan bahwa aplikasi dapat dengan andal berbagi berbagai perangkat keras komputasi yang ada.

Sistem operasi desktop yang umum meliputi:

• Windows adalah sistem operasi andalan Microsoft, standar de facto untuk komputer rumahan dan bisnis. Diperkenalkan pada tahun 1985, OS berbasis GUI telah dirilis dalam banyak versi sejak saat itu. Windows 95 yang mudah digunakan sebagian besar bertanggung jawab atas perkembangan pesat komputasi pribadi.
• Mac OS adalah sistem operasi untuk jajaran PC dan workstation Macintosh Apple.
• Unix adalah sistem operasi multiuser yang dirancang untuk fleksibilitas dan kemampuan beradaptasi. Awalnya dikembangkan pada 1970-an, Unix adalah salah satu sistem operasi pertama yang ditulis dalam bahasa C.
• Linux adalah sistem operasi mirip Unix yang dirancang untuk memberikan pengguna PC alternatif gratis atau berbiaya rendah. Linux memiliki reputasi sebagai sistem yang efisien dan berkinerja cepat.

Sistem operasi seluler. Sistem operasi seluler dirancang untuk mengakomodasi kebutuhan unik komputasi seluler dan perangkat yang berfokus pada komunikasi, seperti ponsel cerdas dan tablet. Perangkat seluler biasanya menawarkan sumber daya komputasi yang terbatas dibandingkan dengan PC tradisional, dan OS harus diperkecil dalam ukuran dan kompleksitas untuk meminimalkan penggunaan sumber dayanya sendiri, sambil memastikan sumber daya yang memadai untuk satu atau lebih aplikasi yang berjalan di perangkat. Sistem operasi seluler cenderung menekankan kinerja yang efisien, daya tanggap pengguna, dan perhatian khusus pada tugas penanganan data, seperti mendukung streaming media. Apple iOS dan Google Android adalah contoh sistem operasi seluler.

Sistem operasi tertanam. Tidak semua perangkat komputasi adalah tujuan umum. Berbagai macam perangkat khusus -- termasuk asisten digital rumah, mesin anjungan tunai mandiri (ATM), sistem pesawat, terminal titik penjualan ritel (POS) dan perangkat internet of things (IoT) -- termasuk komputer yang memerlukan sistem operasi. Perbedaan utama adalah bahwa perangkat komputasi terkait hanya melakukan satu hal utama, sehingga OS sangat dipreteli dan didedikasikan untuk kinerja dan ketahanan. OS harus berjalan dengan cepat, tidak crash, dan menangani semua kesalahan dengan baik agar dapat terus beroperasi dalam segala situasi. Dalam kebanyakan kasus, OS disediakan pada sebuah chip yang dimasukkan ke dalam perangkat yang sebenarnya. Perangkat medis yang digunakan dalam peralatan pendukung kehidupan pasien, misalnya, akan menggunakan OS tertanam yang harus berjalan dengan andal agar pasien tetap hidup. Embedded Linux adalah salah satu contoh dari Embedded OS.

Sistem operasi jaringan. Sistem operasi jaringan (NOS) adalah OS khusus lain yang dimaksudkan untuk memfasilitasi komunikasi antara perangkat yang beroperasi di jaringan area lokal (LAN). NOS menyediakan tumpukan komunikasi yang diperlukan untuk memahami protokol jaringan untuk membuat, bertukar, dan menguraikan paket jaringan. Saat ini, konsep NOS khusus sebagian besar sudah usang karena jenis OS lain sebagian besar menangani komunikasi jaringan. Windows 10 dan Windows Server 2019, misalnya, menyertakan kemampuan jaringan yang komprehensif. Konsep NOS masih digunakan untuk beberapa perangkat jaringan, seperti router, switch, dan firewall, dan pabrikan mungkin menggunakan NOSe milik sendiri, termasuk Cisco Internetwork Operating System (IOS), RouterOS, dan ZyNOS.

Sistem operasi waktu nyata. Ketika perangkat komputasi harus berinteraksi dengan dunia nyata dalam batasan waktu yang konstan dan berulang, produsen perangkat dapat memilih untuk menggunakan sistem operasi waktu nyata (real-time operating system (RTOS). Misalnya, sistem kontrol industri dapat mengarahkan operasi pabrik atau pembangkit listrik yang luas. Fasilitas semacam itu akan menghasilkan sinyal dari berbagai sensor dan juga mengirim sinyal untuk mengoperasikan katup, aktuator, motor, dan perangkat lain yang tak terhitung jumlahnya. Dalam situasi ini, sistem kontrol industri harus merespons dengan cepat dan dapat diprediksi terhadap perubahan kondisi dunia nyata -- jika tidak, bencana dapat terjadi. RTOS harus berfungsi tanpa buffering, latensi pemrosesan, dan penundaan lainnya, yang sangat dapat diterima di jenis sistem operasi lain. Dua contoh RTOS termasuk FreeRTOS dan VxWorks.

Perbedaan antara jenis sistem operasi tidak mutlak, dan beberapa sistem operasi dapat berbagi karakteristik yang lain. Misalnya, sistem operasi tujuan umum secara rutin menyertakan kemampuan jaringan yang ditemukan di NOS tradisional. Demikian pula, sistem operasi tertanam biasanya menyertakan atribut RTOS, sementara sistem operasi seluler biasanya masih dapat menjalankan banyak aplikasi secara bersamaan seperti sistem operasi tujuan umum lainnya.

Kunjungi terus alamat Website kami di https://www.makalahserbaada.com