Pada artikel ini Labkom99 memperkenalkan dasar sistem operasi komputer dan pengalaman serta keterampilan terkait. Dan juga tentang sejarah komputer pertama dan dimulainya penggunaan sistem operasi. Perkembangan teknologi yang semakin komplek telah merubah berbagai fungsi dari sistem operasi menjadi lebih baik.
1. Pengertian Sistem Operasi
Sistem Operasi (Operating System) adalah program kontrol yang mengendalikan sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak komputer. Kita tahu bahwa aplikasi dapat beroperasi pada perangkat keras hanya melalui sistem operasi.
Komputer terdiri dari motherboard, hard drive, memori, cpu, kartu suara, kartu jaringan, mouse, keyboard, dan perangkat keras lainnya. Pengoperasian normal setiap perangkat keras memerlukan pengontrol dan driver. Jika pengguna perlu menulis atau memuat program atau driver ini secara manual saat mereka perlu mengoperasikan perangkat keras, itu akan membuang-buang waktu.
Untuk meningkatkan efisiensi operasional komputer, komputer diinstal dengan lapisan perangkat lunak sistem yang dapat mengelola perangkat keras yang disebutkan tadi. Dan memberikan model komputer yang lebih sederhana, lebih efektif dan lebih ramah pengguna bagi pengguna program. Sehingga memudahkan pengguna Digunakan pada model yang digunakan.
Oleh karena itu, dengan sistem operasi pengguna tidak perlu bekerja keras untuk mempelajari pengetahuan perangkat keras manajemen yang rumit dan membosankan yang juga dapat menghabiskan lebih banyak energi untuk kebutuhan mereka.
2. Letak Sistem Operasi
Sistem operasi terletak di antara perangkat keras dan perangkat lunak komputer dan juga merupakan perangkat lunak itu sendiri. Sistem operasi terdiri dari dua bagian yaitu kernel sistem operasi dan panggilan sistem.
Bagian kernel berjalan dalam mode kernel untuk mengelola sumber daya perangkat keras. Panggilan sistem berjalan dalam mode pengguna dan menyediakan antarmuka panggilan sistem untuk aplikasi.
3. Fungsi Sistem Operasi
Secara sederhana, fungsi sistem operasi dapat dipahami sebagai dua bagian berikut:
Menyederhanakan Dan Memudahkan
Mengelola antarmuka panggilan perangkat keras untuk menyediakan antarmuka operasi yang lebih sederhana dan lebih ramah pengguna kepada pengguna.
Pemrogram tidak harus menanggung proses pengoperasian perangkat keras yang membosankan. Sehingga mereka memiliki lebih banyak energi untuk mencapai harapan mereka.
Misalnya, manajer sumber daya umum kami adalah sistem file NTFS yang disediakan untuk kami oleh sistem operasi. Banyak dari kita selalu menggunakan file sebagai unit operasi sejak kita mulai menggunakan komputer.
Sistem operasi menyediakan model sederhana untuk pemrogram dan kami menggunakan komputer dengan lebih nyaman melalui aplikasi yang ditulis oleh pemrogram.
Multiplexing
Permintaan kompetisi program aplikasi untuk sumber daya perangkat keras menjadi teratur . Bagaimana memahaminya, ada banyak aplikasi di komputer kita tetapi hanya ada satu set sistem perangkat keras.
Jadi sebenarnya, semua aplikasi berbagi satu set perangkat keras. Tetapi ketika aplikasi mengirimkan permintaan operasi ke perangkat keras, sistem operasi diperlukan untuk mengkoordinasikan permintaan ini. Sehingga komputer dapat menyelesaikan permintaan aplikasi tanpa kekacauan dan gangguan. Fungsi sistem operasi ini juga disebut multiplexing.
4. Pengembangan Sistem Operasi
Komputer Generasi Pertama (1940-1955): Tabung Vakum Dan Kartu Punch
Profesor John Atanasoff dari Lowa State University dan muridnya Clifford Berry membangun apa yang diyakini sebagai komputer digital pertama. Mesin menggunakan 300 tabung vakum. Pada waktu yang hampir bersamaan, Konrad Zuse membangun komputer Z3 dengan relay di Berlin. Sebuah tim di Bletchley Park, Inggris membangun Colossus pada tahun 1944.
Howard Aiken membangun Mark 1 di Universitas Harvard, William Mauchley dari Universitas Pennsylvania dan murid-muridnya J. Presper Eckert membangun ENIAC. Beberapa dari mesin ini adalah biner dan beberapa menggunakan tabung vakum. Beberapa dapat diprogram tetapi masih sangat primitive. Dibutuhkan beberapa detik untuk mengatur waktu untuk menyelesaikan operasi yang paling sederhana.
Komputer yang disebut ini tidak memiliki konsep sistem operasi dan semua program ditulis dalam bahasa mekanis.
Pada periode ini, komputer hanya dapat digunakan oleh satu programmer pada saat yang sama. Jadi ketika seorang programmer membawa plug-in board ke ruang komputer, semua orang harus menunggu dengan sabar dalam antrean. Hanya dia sendiri yang dapat menikmati seluruh sumber daya komputer. Kemudian, kartu punch muncul dan program dapat ditulis di kartu alih-alih papan plug-in.
Keuntungannya adalah pemrogram dapat langsung men-debug program mereka sendiri saat menggunakan sumber daya komputer dan juga dapat segera menangani bug.
Kelemahannya adalah metode ini sangat membuang sumber daya komputer. Dan pada tahap ini, hanya ada satu program di memori pada saat yang sama di komputer yang dipanggil dan dieksekusi oleh CPU.
Komputer Generasi Kedua (1955-1965): Transistor Dan Sistem Pemrosesan Batch
Karena pada waktu itu komputer mahal dan metode kerja komputer generasi pertama terlalu boros, pemrosesan batch diadopsi untuk menghemat biaya.
Pada tahap ini, konsep sistem operasi telah muncul. Sistem operasi adalah sistem yang menggabungkan manusia dan komputer. Desainer, personel produksi, operator, pemrogram dan personel pemeliharaan memiliki pembagian kerja yang jelas. Komputer terkunci di ruang khusus ruangan ber-AC Ada operator profesional untuk dijalankan. Ada juga bahasa pemrograman yaitu bahasa FORTRAN atau bahasa assembly.
Cara Kerja:
Masukan dari beberapa orang dikumpulkan bersama dan ditulis ke kaset bersama-sama. Kemudian operator mengirim kaset ke ruang mesin dan memasangnya di tape drive. Operator memuat program khusus, yang dimulai dari input Baca pekerjaan pertama pada kaset dan jalankan dan tulis output ke kaset lain tanpa mencetak. Ketika kumpulan pekerjaan selesai, operator melepas kaset input dan output,dan memuat ulang kumpulan pekerjaan berikutnya ke kaset. Dan membawa kaset autput ke mesin lain untuk pencetakan offline.
Komputer generasi kedua memproses sekumpulan persyaratan bersama-sama, itu masih dihitung secara berurutan. Meskipun waktu dihemat, program tidak dapat di-debug tepat waktu selama pemrosesan batch yang sangat mempengaruhi efisiensi pengembangan program.
Komputer Generasi Ketiga (1965-1980): Chip Sirkuit Terpadu Dan Desain Multi-Program
Ada beberapa masalah pada komputer generasi kedua yang perlu diperbaiki:
Masalah pertama: Ada dua komputer yang sama sekali tidak kompatibel di komputer generasi kedua. Pertama adalah komputer ilmiah besar yang berorientasi pada karakter, dan yang kedua adalah komputer komersial yang berorientasi pada karakter.
IBM berusaha memenuhi komputasi ilmiah dan komersial dengan memperkenalkan seri system360. Ini adalah model mainstream pertama yang menggunakan chip (skala kecil) (sirkuit terintegrasi). Dibandingkan dengan komputer sebelumnya yang menggunakan transistor, rasio harga/kinerjanya sangat tinggi. Memiliki peningkatan kemampuan yang luar biasa. Pada saat yang sama, ini juga merupakan pendahulu dari server modern.
Masalah kedua: komputer generasi kedua juga membutuhkan operator khusus untuk mengoperasikannya. Untuk mengatasi masalah ini, telah muncul teknologi SPOOLING yang digunakan untuk input dan output secara bersamaan. Sehingga tidak diperlukan operator. untuk membawa pita bolak-balik di ke tengah komputer.
Masalah ketiga: Komputer generasi kedua masih menggunakan eksekusi serial dan hanya satu data yang dapat ditempatkan di memori pada saat yang sama. Sebuah teknologi kunci telah muncul di komputer generasi ketiga: teknologi multi-channel yang akan Labkom99 jelaskan selanjutnya.
Masalah keempat: Komputer generasi ketiga masih menggunakan pemrosesan batch, sehingga pemrogram melewatkan era sumber daya komputer eksklusif. Untuk mengatasi masalah ini, sistem operasi berbagi waktu muncul seperti beberapa terminal online dan teknologi multi-chanel. Karena instruksi yang disampaikan oleh pelanggan umumnya singkat dan memakan waktu, komputer indeks dapat menyediakan layanan interaktif yang cepat untuk sebagian besar pengguna. Dan semua pengguna berpikir bahwa mereka memiliki sumber daya komputer eksklusif.
Komputer Generasi Keempat (1980 Hingga Sekarang): Personal Komputer
Sekarang ada komputer sirkuit terpadu skala besar yang menggunakan lebih banyak semikonduktor terintegrasi memiliki kecepatan komputasi sangat meningkat.
Personal komputer telah berkembang pesat. Sekarang teknologinya dapat menghasilkan komputer yang lebih kecil dan lebih kuat. Selain itu, teknologi internet dan teknologi manajemen basis data telah berkembang pesat dan telah banyak digunakan .
5. Teknologi Multi-Channel
Multi-channel mengacu pada beberapa program. Seperti disebutkan di atas, ada masalah penjadwalan yang teratur ketika beberapa program berbagi sumber daya perangkat keras yang sama. Munculnya multiplexing multi-channel adalah untuk memecahkan masalah ini. Multiplexing multi-channel dibagi menjadi multiplexing dalam waktu dan multiplexing dalam ruang.
Penggunaan Multi-channel menjadi spasial. Membagi memori menjadi beberapa bagian, memasukkan setiap bagian ke dalam sebuah program. Membuatnya dieksekusi secara bersamaan di sistem dan berbagi sumber daya dalam sistem. Ketika sebuah program ditangguhkan, CPU segera mentransfer untuk menjalankan program lain.
Masalah terbesar di sini adalah memori harus dibagi dan itu adalah pembagian perangkat keras. Jika tidak dibagi, satu program dapat mengakses memori program lain yang akan menyebabkan risiko keamanan dan stabilitas.
Time multiplexing
Ketika sebuah program menunggu I/O, program lain dapat menggunakan CPU. Jika memori cukup besar untuk menyimpan program yang cukup, penggunaan CPU dapat mendekati 100%, dan kemudian diperlukan sistem operasi. mengkoordinasikan urutan dan waktu penggunaan program menggunakan cpu.
Kesimpulan
Fungsi sistem operasi komputer sebenarnya adalah perwujudan dari multiplexing. Yaitu memproses beberapa permintaan sumber daya bersama (multipleks sumber daya) yang diprakarsai oleh beberapa program (multipleks).
