Penjelasan Lengkap OS

Sistem operasi ( OS ) adalah perangkat lunak sistem yang mengelola perangkat keras komputer , sumber daya perangkat lunak , dan menyediakan layanan umum untuk program komputer .

Sistem operasi pembagian waktu menjadwalkan tugas untuk penggunaan sistem yang efisien dan juga dapat mencakup perangkat lunak akuntansi untuk alokasi biaya waktu prosesor , penyimpanan massal , pencetakan, dan sumber daya lainnya.

Untuk fungsi perangkat keras seperti input dan output dan alokasi memori , sistem operasi bertindak sebagai perantara antara program dan perangkat keras komputer, meskipun kode aplikasi biasanya dieksekusi langsung oleh perangkat keras dan sering membuat panggilan sistem ke Fungsi OS atau terganggu olehnya. Sistem operasi ditemukan pada banyak perangkat yang mengandung komputer - dari telepon seluler dan konsol video game hingga server web dan superkomputer .

Sistem operasi desktop yang dominan adalah Microsoft Windows dengan pangsa pasar sekitar 82,74%. macOS oleh Apple Inc. di tempat kedua (13,23%), dan varietas Linux secara kolektif di tempat ketiga (1,57%).  Di sektor seluler (termasuk smartphone dan tablet ), pangsa Android hingga 70% di tahun 2017.  Menurut data kuartal ketiga 2016, pangsa Android di smartphone dominan dengan 87,5 persen dengan tingkat pertumbuhan juga 10,3 persen per tahun, diikuti oleh iOS Appledengan 12,1 persen dengan penurunan pangsa pasar per tahun sebesar 5,2 persen, sedangkan sistem operasi lainnya hanya 0,3 persen. Distribusi Linux dominan di sektor server dan superkomputer. Kelas khusus lain dari sistem operasi, seperti sistem embedded dan real-time, ada untuk banyak aplikasi.

Jenis sistem operasi

Satu tugas dan banyak tugas
Sistem tugas tunggal hanya dapat menjalankan satu program pada satu waktu, sedangkan sistem operasi multi-tugas memungkinkan lebih dari satu program untuk berjalan dalam konkurensi . Ini dicapai dengan pembagian waktu , di mana waktu prosesor yang tersedia dibagi antara beberapa proses. Proses-proses ini masing-masing terputus berulang kali dalam irisan waktu oleh subsistem penjadwalan tugas dari sistem operasi. Multi-tasking dapat dikarakteristikkan dalam tipe preemptive dan co-operative. Dalam multitasking preemptive , sistem operasi memotong waktu CPU dan mendedikasikan slot untuk masing-masing program. Sistem operasi mirip Unix , seperti Solaris danLinux — juga non-seperti Unix, seperti AmigaOS — mendukung multitasking preemptive. Multitasking kooperatif dicapai dengan mengandalkan setiap proses untuk menyediakan waktu untuk proses lain dengan cara yang ditentukan. Versi 16-bit dari Microsoft Windows menggunakan kooperatif multi-tasking; Versi 32-bit Windows NT dan Win9x menggunakan preemptive multi-tasking.

Tunggal dan multi-pengguna
Sistem operasi pengguna tunggal tidak memiliki fasilitas untuk membedakan pengguna, tetapi dapat memungkinkan beberapa program berjalan bersamaan.  Sistem operasi multi-pengguna memperluas konsep dasar multi-tasking dengan fasilitas yang mengidentifikasi proses dan sumber daya, seperti ruang disk, milik beberapa pengguna, dan sistem memungkinkan banyak pengguna untuk berinteraksi dengan sistem pada saat yang sama. . Sistem operasi pembagian waktu menjadwalkan tugas untuk penggunaan sistem yang efisien dan juga dapat mencakup perangkat lunak akuntansi untuk alokasi biaya waktu prosesor, penyimpanan massal, pencetakan, dan sumber daya lainnya ke banyak pengguna.

Didistribusikan
Sistem operasi terdistribusi mengelola sekelompok komputer jaringan yang berbeda dan membuatnya tampak seperti komputer tunggal, karena semua perhitungan didistribusikan (dibagi di antara komputer-komputer pendukung).

Templated
Dalam konteks komputasi terdistribusi dan cloud dari suatu OS, templating mengacu pada menciptakan gambar mesin virtual tunggal sebagai sistem operasi tamu, kemudian menyimpannya sebagai alat untuk beberapa mesin virtual yang berjalan . Teknik ini digunakan baik dalam manajemen virtualisasi dan komputasi awan, dan umum di gudang server besar.

Tertanam
Sistem operasi tertanam dirancang untuk digunakan dalam sistem komputer tertanam . Mereka dirancang untuk beroperasi pada mesin kecil dengan otonomi yang lebih sedikit (misalnya PDA). Mereka sangat kompak dan sangat efisien dengan desain, dan mampu beroperasi dengan sumber daya yang terbatas. Windows CE dan Minix 3 adalah beberapa contoh sistem operasi tertanam.

Waktu sebenarnya
Sistem operasi waktu-nyata adalah sistem operasi yang menjamin untuk memproses peristiwa atau data pada saat tertentu. Sistem operasi real-time mungkin tunggal atau multi-tasking, tetapi ketika melakukan banyak tugas, ia menggunakan algoritma penjadwalan khusus sehingga sifat perilaku deterministik tercapai. Sistem yang digerakkan oleh peristiwa seperti itu beralih di antara tugas berdasarkan prioritasnya atau peristiwa eksternal, sedangkan sistem operasi pembagian waktu mengalihkan tugas berdasarkan gangguan jam .

Perpustakaan
Sistem operasi perpustakaan adalah layanan di mana layanan yang disediakan oleh sistem operasi biasa, seperti jaringan, disediakan dalam bentuk perpustakaan dan disusun dengan aplikasi dan kode konfigurasi untuk membangun kernel unik : ruang alamat tunggal , khusus, gambar mesin yang dapat digunakan untuk cloud atau lingkungan tertanam.

Komputer awal dibangun untuk melakukan serangkaian tugas tunggal, seperti kalkulator. Fitur sistem operasi dasar dikembangkan pada 1950-an, seperti fungsi monitor tetap yang dapat secara otomatis menjalankan berbagai program secara berurutan untuk mempercepat pemrosesan. Sistem operasi tidak ada dalam bentuk modern dan lebih kompleks sampai awal 1960-an.  Fitur perangkat keras ditambahkan, yang memungkinkan penggunaan pustaka runtime , interupsi , dan pemrosesan paralel . Ketika komputer pribadi menjadi populer pada 1980-an, sistem operasi dibuat untuk mereka dalam konsep yang mirip dengan yang digunakan pada komputer yang lebih besar.

Pada 1940-an, sistem digital elektronik paling awal tidak memiliki sistem operasi. Sistem elektronik saat ini diprogram pada barisan sakelar mekanis atau dengan kabel jumper pada plugboard . Ini adalah sistem tujuan khusus yang, misalnya, menghasilkan tabel balistik untuk militer atau mengendalikan pencetakan cek gaji dari data pada kartu kertas berlubang. Setelah komputer tujuan umum yang dapat diprogram ditemukan, bahasa mesin (terdiri dari string angka biner 0 dan 1 pada pita kertas berlubang) diperkenalkan yang mempercepat proses pemrograman (Stern, 1981).

Pada awal 1950-an, komputer hanya dapat menjalankan satu program pada satu waktu. Setiap pengguna memiliki satu-satunya penggunaan komputer untuk jangka waktu terbatas dan akan tiba pada waktu yang dijadwalkan dengan program mereka dan data pada kartu kertas berlubang atau pita berlubang . Program akan dimuat ke dalam mesin, dan mesin akan diatur untuk bekerja sampai program selesai atau crash . Program umumnya dapat di-debug melalui panel depan menggunakan toggle switches dan lampu panel. Dikatakan bahwa Alan Turing adalah ahli dalam hal ini pada mesin Manchester Mark 1 awal , dan dia sudah mendapatkan konsepsi primitif tentang sistem operasi dari prinsip-prinsip mesin Turing universal .

Mesin kemudian datang dengan perpustakaan program, yang akan dihubungkan ke program pengguna untuk membantu dalam operasi seperti input dan output dan kompilasi (menghasilkan kode mesin dari kode simbol yang dapat dibaca manusia ). Ini adalah asal-usul sistem operasi modern. Namun, mesin masih menjalankan satu pekerjaan sekaligus. Di Universitas Cambridge di Inggris, antrian pekerjaan pada suatu waktu merupakan garis pencucian (garis pakaian) dari mana kaset digantung dengan berbagai penjepit pakaian berwarna untuk menunjukkan prioritas pekerjaan.

Perbaikan adalah Pengawas Atlas . Diperkenalkan dengan Atlas Manchester pada tahun 1962, dianggap oleh banyak orang sebagai sistem operasi modern pertama yang dikenali.  Brinch Hansen menggambarkannya sebagai "terobosan paling signifikan dalam sejarah sistem operasi."

Mainframe

Melalui tahun 1950-an, banyak fitur utama dipelopori di bidang sistem operasi pada komputer mainframe , termasuk pemrosesan batch , input / output interupsi , buffering , multitasking , spooling , perpustakaan runtime , pemuatan tautan , dan program untuk menyortir catatan dalam file. Fitur-fitur ini dimasukkan atau tidak dimasukkan dalam perangkat lunak aplikasi pada pilihan pemrogram aplikasi, daripada dalam sistem operasi terpisah yang digunakan oleh semua aplikasi. Pada tahun 1959, Sistem Operasi SHARE dirilis sebagai utilitas terintegrasi untuk IBM 704, dan kemudian di mainframe 709 dan 7090 , meskipun dengan cepat digantikan oleh IBSYS / IBJOB pada 709, 7090 dan 7094.

Selama tahun 1960-an, IBM OS / 360 memperkenalkan konsep OS tunggal yang mencakup seluruh lini produk, yang sangat penting untuk keberhasilan mesin System / 360. Sistem operasi mainframe IBM saat ini adalah keturunan yang jauh dari sistem asli ini dan mesin modern kompatibel dengan aplikasi yang ditulis untuk OS / 360.

OS / 360 juga memelopori konsep bahwa sistem operasi melacak semua sumber daya sistem yang digunakan, termasuk alokasi program dan ruang data dalam memori utama dan ruang file dalam penyimpanan sekunder, dan penguncian file selama pembaruan. Ketika suatu proses dihentikan karena alasan apa pun, semua sumber daya ini diklaim kembali oleh sistem operasi.

Sistem CP-67 alternatif untuk S / 360-67 memulai seluruh jajaran sistem operasi IBM yang berfokus pada konsep mesin virtual . Sistem operasi lain yang digunakan pada mainframe IBM S / 360 series termasuk sistem yang dikembangkan oleh IBM: COS / 360 (Sistem Operasi Kompatibilitas), DOS / 360 (Sistem Operasi Disk), TSS / 360 (Sistem Berbagi Waktu), TOS / 360 (Operasi Pita) Sistem), BOS / 360 (Sistem Operasi Dasar), dan ACP (Program Kontrol Maskapai), serta beberapa sistem non-IBM: MTS (Sistem Terminal Michigan), MUSIK (Sistem Multi-Pengguna untuk Komputasi Interaktif), dan ORVYL (Stanford Timesharing System).

Control Data Corporation mengembangkan sistem operasi SCOPE pada 1960-an, untuk pemrosesan batch . Bekerjasama dengan University of Minnesota, Kronos dan kemudian sistem operasi NOS dikembangkan selama tahun 1970-an, yang mendukung penggunaan batch dan timesharing secara simultan. Seperti banyak sistem pembagian waktu komersial, antarmuka adalah perpanjangan dari sistem operasi BASIC Dartmouth , salah satu upaya perintis dalam berbagi bahasa dan bahasa pemrograman. Pada akhir 1970-an, Control Data dan University of Illinois mengembangkan PLATOsistem operasi, yang menggunakan tampilan panel plasma dan jaringan berbagi waktu jarak jauh. Plato sangat inovatif untuk masanya, menampilkan obrolan waktu-nyata, dan permainan grafis multi-pengguna.

Pada tahun 1961, Burroughs Corporation memperkenalkan B5000 dengan sistem operasi MCP (Master Control Program). B5000 adalah mesin stack yang dirancang untuk secara eksklusif mendukung bahasa tingkat tinggi tanpa bahasa mesin atau assembler; memang, MCP adalah OS pertama yang ditulis secara eksklusif dalam bahasa tingkat tinggi ( ESPOL , dialek ALGOL ). MCP juga memperkenalkan banyak inovasi inovatif lainnya, seperti menjadi implementasi komersial pertama dari memori virtual . Selama pengembangan AS / 400, IBM membuat pendekatan ke Burroughs untuk melisensikan MCP untuk berjalan pada perangkat keras AS / 400. Proposal ini ditolak oleh manajemen Burroughs untuk melindungi produksi perangkat keras yang ada. MCP masih digunakan sampai sekarang di jajaran komputer ClearPath / MCP Unisys perusahaan .

UNIVAC , produsen komputer komersial pertama, menghasilkan serangkaian sistem operasi EXEC
 . Seperti semua sistem kerangka utama awal, sistem berorientasi batch ini mengelola drum magnetik, disk, pembaca kartu, dan printer garis. Pada tahun 1970-an, UNIVAC menghasilkan sistem Real-Time Basic (RTB) untuk mendukung pembagian waktu skala besar, juga mengikuti pola sistem Dartmouth BC.

General Electric dan MIT mengembangkan General Electric Comprehensive Operating Supervisor (GECOS), yang memperkenalkan konsep tingkat privilege keamanan bercincin. Setelah diakuisisi oleh Honeywell , namanya diganti menjadi General Comprehensive Operating System (GCOS).

Digital Equipment Corporation mengembangkan banyak sistem operasi untuk berbagai lini komputernya, termasuk sistem pembagian waktu TOPS-10 dan TOPS-20 untuk sistem kelas PDP-10 36-bit. Sebelum meluasnya penggunaan UNIX, TOPS-10 adalah sistem yang sangat populer di universitas, dan di komunitas ARPANET awal . RT-11 adalah OS real-time pengguna tunggal untuk komputer mini kelas PDP-11 , dan RSX-11 adalah OS multi-pengguna yang sesuai.

Dari akhir 1960-an hingga akhir 1970-an, beberapa kemampuan perangkat keras berkembang yang memungkinkan perangkat lunak yang serupa atau porting untuk berjalan di lebih dari satu sistem. Sistem awal telah menggunakan pemrograman mikro untuk mengimplementasikan fitur-fitur pada sistem mereka untuk memungkinkan berbagai arsitektur komputer yang mendasari tampak sama dengan yang lain dalam suatu seri. Bahkan, sebagian besar 360 setelah 360/40 (kecuali 360/165 dan 360/168) adalah implementasi mikroprogram.

Investasi besar dalam perangkat lunak untuk sistem ini yang dibuat sejak 1960-an menyebabkan sebagian besar produsen komputer asli terus mengembangkan sistem operasi yang kompatibel bersama dengan perangkat kerasnya. Sistem operasi mainframe yang didukung termasuk:

1. Burroughs MCP  - B5000 , 1961 ke Unisys Clearpath / MCP, hadir
2. IBM OS / 360  - IBM System / 360 , 1966 hingga IBM z / OS , hadir
3. IBM CP-67  - IBM System / 360 , 1967 hingga IBM z / VM
4. UNIVAC EXEC 8  - UNIVAC 1108 , 1967, untuk OS 2200 Unisys Clearpath Dorado, hadir