Sistem operasi (juga disebut OS, dari operating system bahasa Inggris) didefinisikan sebagai perangkat lunak utama komputer (Smartphone, Smartwatch, dll.) yang bertanggung jawab untuk membangun saluran komunikasi antara perangkat keras dan perangkat lunak sekunder (program, aplikasi, dll..), sehingga pengguna dapat memanfaatkan sumber daya yang tersedia dan melakukan berbagai aktivitas dengan peralatan tersebut, antara lain untuk pekerjaan atau rekreasi.
Pada pertengahan 1940-an, ketika komputer tidak memiliki sistem operasi, pengguna harus melakukan operasi logis yang ekstensif dan melelahkan untuk menggunakan perangkat keras komputer. Oleh karena itu, untuk mengoptimalkan penanganan komputer dengan mengotomatisasi operasi logis yang mendasari interaksi perangkat keras-perangkat lunak, komunitas komputer mendedikasikan dirinya untuk pengembangan OS dan antarmuka pengguna grafis (GUI).
Dalam cara yang disintesis, sistem operasi bekerja terutama sebagai jembatan antara setiap komponen perangkat keras dan berbagai komponen logis dari perangkat lunak. Pengguna menyadari proses komunikasi tersebut melalui antarmuka yang merupakan bagian dari sistem operasi. Perlu dicatat bahwa fungsi utama ini mencakup serangkaian fungsi yang luas, terkait dengan manajemen, administrasi, komunikasi, keamanan, dll.
Fungsi manajemen sistem operasi
Sebagian besar fungsi yang dijalankan sistem operasi terkait dengan pengelolaan komponen fisik dan logis, karena berfungsi sebagai moderator, atau perantara aktif, antara program dan perangkat keras, mengendalikan pengembangan interaksi komputasi dan memfasilitasi umpan balik dan pengoptimalan mereka.
Fungsi OS yang sangat penting adalah untuk mengelola memori utama peralatan, yaitu ROM (Red Only Memory) dan RWN (untuk Read-Write Memory), dan interaksinya dengan unit pemrosesan pusat (CPU). Fungsi manajer yang dijalankan sistem operasi tercantum di bawah ini.
1- Manajemen proses
Proses dalam sistem operasi didefinisikan sebagai program yang berjalan yang membutuhkan sumber daya tertentu (waktu CPU, memori, file, perangkat input-output, dll.) untuk memenuhi tugas yang diberikan. Sistem operasi bertugas mengendalikan aliran proses-proses ini, membuat, menghancurkan, menginterupsi dan/atau melanjutkannya. Selain itu, OS harus menyediakan sarana komunikasi ke proses, sehingga dapat disinkronkan.
Hirarki penting untuk pengelolaan proses, karena memungkinkan pemesanan berdasarkan prioritas atau relevansi dengan aliran proses yang berlebihan, menggabungkan proses pelaksanaan tugas. Namun, masalah dapat muncul bahwa bagian proses yang tampaknya tidak relevan diturunkan dan dihilangkan. Untuk alasan ini, sistem operasi meningkatkan prioritas proses tertua, yang tetap tanpa dieksekusi.
2- Manajemen penyimpanan utama
Penyimpanan utama, atau memori utama, komputer pada dasarnya terdiri dari ROM dan RWM, yang selalu berinteraksi dengan CPU, serta dengan perangkat input dan output. Namun, memori ini mudah berubah, sehingga sebelum penangguhan catu daya listrik, ia kehilangan isinya.
Mengingat kerentanan penyimpanan utama terhadap kegagalan kehilangan data, sistem operasi harus menentukan bagian penyimpanan mana yang digunakan dan oleh siapa. Juga, Anda harus menentukan proses mana yang akan dimuat ke dalam memori ketika ruang yang ditempati dibebaskan, melalui tingkat prioritas. Semua hal di atas menyiratkan bahwa OS harus mengalokasikan dan menuntut ruang memori untuk memberikan kelancaran proses suksesi.
3- Manajemen penyimpanan sekunder
Karena volatilitas memori utama, komputer memiliki unit penyimpanan sekunder yang berfungsi untuk melindungi informasi dan data yang relevan. Namun, tidak semua unit penyimpanan sekunder memenuhi kriteria non-volatilitas, karena keterbatasan fisik dari konstitusi materialnya.
Dalam interaksinya dengan unit penyimpanan sekunder, sistem operasi menangani perencanaan ruang memori unit, memantau ruang kosong, mengalokasikan ruang penyimpanan yang tersedia, dan memverifikasi urutan data yang disimpan.
4- Manajemen sistem masuk dan keluar
Sistem input dan output terdiri dari penyimpanan sementara (cache) dan antarmuka driver perangkat input dan output, misalnya, keyboard, monitor, headphone, printer, dll. Sistem operasi bertanggung jawab untuk mengelola penyimpanan sementara sistem ini dan mengendalikan penggunaan perangkat input dan output (I / O), membuat interupsi.
5- Pengelolaan sumber daya
Sumber daya adalah semua alat operasi yang menyediakan elemen fisik dan logis dari komputer. Sistem operasi harus mengontrol (mengelola) CPU, memori utama, unit penyimpanan sekunder, perangkat I/O, proses, dan sumber daya lain yang mungkin ada pada komputer. Selain itu, sistem operasi dapat menangani sumber daya dari satu komputer dan sekelompok komputer secara bersamaan.
Peran administratif sistem operasi
Seperti halnya mengelola, sistem operasi harus mengelola untuk mengontrol kinerja tugas secara efisien, sesuai dengan urutan prioritas yang ditentukan. Manajemen dan administrasi adalah fungsi yang berjalan beriringan, tetapi keduanya mencakup aspek spesifik dari interaksi antara perangkat keras dan perangkat lunak.
Dari perspektif pengguna administratif, sistem operasi dapat menjadi pengguna tunggal atau multi-pengguna. OS pengguna tunggal adalah yang hanya mengelola pelaksanaan tugas yang berasal dari satu pengguna, sedangkan OS multi-pengguna adalah yang secara bersamaan mengelola tugas yang diminta oleh beberapa pengguna. Dalam kedua kasus, sistem operasi bertanggung jawab untuk mengotorisasi proses tertentu dengan menyediakan sumber daya yang sesuai.
Menurut mekanisme manajemen tugas, sistem operasi mungkin: tugas tunggal, menetapkan bahwa hanya satu proses yang dapat dieksekusi pada satu waktu; atau multitasking, ia mampu menjalankan beberapa proses secara bersamaan. Di sisi lain, perlu dicatat bahwa ketika mengelola CPU, sistem operasi menggunakan algoritma pemrograman yang strukturnya bergantung pada sistem operasi.
Fungsi komunikasi sistem operasi
Dengan berfungsi sebagai jembatan antara komponen fisik dan elemen logis dari sebuah komputer, sistem operasi membutuhkan elemen tambahan untuk menggabungkan pengguna dalam interaksi antara perangkat keras dan perangkat lunak, sehingga ia menyadari dinamika menjalankan proses. dan melaksanakan tugas. Untuk alasan ini, fungsi komunikasi OS dibagi menjadi beberapa aspek berikut:
1- Komunikasi antara perangkat keras dan program
Elemen tambahan yang digunakan oleh sistem operasi untuk menggabungkan pengguna dalam interaksi antara perangkat keras dan perangkat lunak adalah antarmuka jaringan, yang pada gilirannya memungkinkan pengendalian emisi dan penerimaan informasi antara pihak-pihak yang terhubung.
Untuk menjamin stabilitas komunikasi, sistem operasi harus membuat node untuk merutekan dengan benar antara pengirim dan penerima. Pada saat yang sama, itu harus membuat koneksi virtual antara menjalankan program lokal, untuk menyinkronkan dengan benar pelaksanaan proses yang terkait dengan masing-masing dari mereka.
2- Pemberitahuan status sistem
Selain dibantu oleh antarmuka jaringan, sistem operasi disertai dengan serangkaian program tertentu, yang diinstal secara default selama instalasi OS.
Kumpulan program ini memiliki karakteristik tertentu dari perangkat lunak utama, namun, mereka memainkan peran yang kurang menonjol, bertugas memberi tahu tentang status sistem, kebutuhan untuk melakukan tugas, atau memperbarui komponen tertentu.
Selain itu, rangkaian program yang menyertai sistem operasi memberikan dukungan untuk bahasa pemrograman yang berbeda, sehingga program apa pun dapat dijalankan di komputer, karena memiliki komponen logis yang meningkatkan komunikasi antar program.
Fungsi registri sistem operasi
File dan sistem organisasinya adalah elemen yang relevan untuk sistem operasi, sehingga bertanggung jawab untuk mendaftarkannya untuk memverifikasi organisasi data. File adalah paket informasi apa pun, sehingga dapat berisi apa saja mulai dari program hingga data seperti gambar, teks, dll.
Selama pendaftaran sistem file, sistem operasi memiliki kemampuan untuk membangun dan menghapus file dan direktori, menyediakan pengguna dengan sarana untuk memanipulasi file dan direktori.
Di sisi lain, sistem operasi memaksakan hubungan korespondensi antara file dan ruang unit penyimpanan (utama dan sekunder), memastikan bahwa salinan cadangan dibuat, untuk mencadangkan informasi jika terjadi peristiwa penghapusan yang tidak disengaja, mentransfer informasi dari memori volatil ke memori non-volatil.
Fungsi keamanan sistem operasi
Karena peran utama yang dimainkan sistem operasi dalam pengoperasian komputer, ia memiliki sistem keamanan yang tidak hanya melindungi integritasnya, tetapi juga seluruh rangkaian, baik fisik maupun logis. Sistem keamanan ini mengatur akses program (pengguna) ke sumber daya komputer.
Namun, sistem operasi harus berhati-hati untuk membedakan antara penggunaan sumber daya yang sah dan tidak sah, menentukan kontrol keamanan, dan menegakkan penggunaan mekanisme perlindungan.