OS

Bagaimana Kerja Sistem Operasi Ketika Anda menghidupkan komputer Anda, itu bagus untuk berpikir bahwa Anda berada dalam kendali. Ada komputer terpercaya mouse, yang Anda dapat memindahkan manapun pada layar, memanggil library musik Anda atau browser internet pada kehendak sedikit. Meskipun mudah untuk merasa seperti seorang direktur di depan desktop atau laptop, ada banyak hal yang terjadi di dalam, dan pria sebenarnya di balik tirai menangani tugas-tugas yang diperlukan adalah sistem operasi. ¬ Kebanyakan PC desktop atau laptop datang dengan pre-loaded dengan Microsoft Windows. Komputer Macintosh datang pra-loaded dengan Mac OS X. server Banyak perusahaan menggunakan Linux atau sistem operasi UNIX. Sistem operasi (OS) adalah hal pertama yang dimuat ke komputer - tanpa sistem operasi, komputer tidak berguna. Baru-baru ini, sistem operasi sudah mulai muncul di komputer yang lebih kecil juga. Jika Anda ingin bermain-main dengan perangkat elektronik, Anda mungkin senang bahwa sistem operasi sekarang dapat ditemukan di banyak perangkat yang kita gunakan setiap hari, dari ponsel ke titik akses nirkabel. Komputer yang digunakan dalam perangkat ini kecil mendapatkan begitu kuat bahwa mereka sekarang dapat benar-benar menjalankan sistem operasi dan aplikasi. Komputer dalam ponsel khas modern sekarang lebih kuat daripada komputer desktop dari 20 tahun lalu, jadi kemajuan ini masuk akal dan merupakan perkembangan alamiah. Tujuan dari suatu sistem operasi adalah untuk mengatur dan mengendalikan perangkat keras dan perangkat lunak sehingga perangkat ia hidup dalam berperilaku dalam cara yang fleksibel namun diprediksi. Pada artikel ini, kami akan memberitahu Anda apa bagian dari perangkat lunak harus lakukan untuk disebut sebuah sistem operasi, menunjukkan kepada Anda bagaimana sistem operasi dalam karya desktop komputer dan memberikan beberapa contoh tentang bagaimana untuk mengambil kontrol dari sistem operasi lain di sekitar Anda. Apakah Sistem Operasi? Tidak semua komputer memiliki sistem operasi. Komputer yang mengendalikan oven microwave di dapur Anda, misalnya, tidak perlu sebuah sistem operasi. Ia memiliki satu set tugas untuk melakukan, masukan yang sangat mudah untuk mengharapkan (keypad nomor dan pra-set beberapa tombol) dan sederhana, tidak pernah berubah untuk mengontrol perangkat keras. Untuk komputer seperti ini, sistem operasi akan bagasi yang tidak perlu, menaikkan pengembangan dan biaya produksi secara signifikan dan menambah kompleksitas di mana tidak diperlukan. Sebaliknya, komputer dalam oven microwave hanya menjalankan program terprogram tunggal sepanjang waktu. Untuk perangkat lain, sebuah sistem operasi menciptakan kemampuan untuk: • melayani berbagai tujuan • berinteraksi dengan pengguna dengan cara yang lebih rumit • bersaing dengan kebutuhan yang berubah dari waktu ke waktu Semua komputer desktop memiliki sistem operasi. Yang paling umum adalah keluarga Windows dari sistem operasi yang dikembangkan oleh Microsoft, sistem operasi Macintosh dikembangkan oleh Apple dan keluarga sistem operasi UNIX (yang telah dikembangkan oleh seluruh sejarah individu, perusahaan dan kolaborator). Ada ratusan sistem operasi lain yang tersedia untuk aplikasi tujuan khusus, termasuk spesialisasi untuk mainframe, robotika, manufaktur, real-time sistem kontrol dan sebagainya. Dalam setiap perangkat yang memiliki sistem operasi, biasanya ada cara untuk membuat perubahan pada bagaimana perangkat bekerja. Ini jauh dari kecelakaan bahagia; salah satu alasan sistem operasi yang dibuat dari kode portabel daripada sirkuit fisik permanen sehingga mereka dapat diubah atau dimodifikasi tanpa harus memo seluruh perangkat. Untuk pengguna komputer desktop, ini berarti Anda dapat menambahkan update keamanan baru, patch sistem, aplikasi baru atau bahkan sistem operasi yang sama sekali baru daripada sampah komputer Anda dan mulai lagi dengan yang baru bila Anda perlu membuat perubahan. Selama Anda memahami bagaimana sistem operasi bekerja dan bagaimana untuk mendapatkan itu, dalam banyak kasus Anda dapat mengubah beberapa cara berperilaku. Hal yang sama berlaku untuk telepon Anda, juga. Terlepas dari apa perangkat sistem operasi berjalan, apa sebenarnya yang dapat ia lakukan? Fungsi Sistem Operasi Pada tingkat yang paling sederhana, sebuah sistem operasi melakukan dua hal: 1. Ia mengatur sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak sistem. Dalam sebuah komputer desktop, sumber daya ini mencakup hal-hal seperti prosesor, memori, ruang disk dan lebih (Pada ponsel, mereka termasuk keypad, layar, buku alamat, dialer telepon, baterai dan koneksi jaringan). 2. Ini menyediakan cara yang stabil konsisten untuk aplikasi untuk menangani hardware tanpa harus mengetahui semua rincian perangkat keras. Tugas pertama, mengelola sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak, sangat penting, karena berbagai program dan metode input bersaing untuk mendapatkan perhatian dari central processing unit (CPU) dan memori permintaan, penyimpanan dan input / output (I / O) bandwidth untuk mereka tujuan sendiri. Dalam kapasitas ini, sistem operasi memainkan peran orang tua yang baik, memastikan bahwa setiap aplikasi mendapatkan sumber daya yang diperlukan saat bermain baik dengan semua aplikasi lain, serta husbanding terbatasnya kapasitas sistem untuk kebaikan terbesar dari semua pengguna dan aplikasi. © 2008 HowStuffWorks Sistem operasi mengontrol setiap tugas komputer Anda melaksanakan dan mengelola sumber daya sistem. ¬ Tugas kedua, aplikasi menyediakan antarmuka yang konsisten, sangat penting jika ada lebih dari satu jenis tertentu dari komputer menggunakan sistem operasi, atau jika perangkat keras membuat komputer ini pernah terbuka untuk berubah. Sebuah program aplikasi antarmuka konsisten (API) memungkinkan seorang pengembang perangkat lunak untuk menulis aplikasi pada satu komputer dan memiliki tingkat kepercayaan yang tinggi bahwa itu akan berjalan di komputer lain dari jenis yang sama, bahkan jika jumlah memori atau jumlah penyimpanan berbeda pada dua mesin. Bahkan jika komputer tertentu yang unik, sebuah sistem operasi dapat memastikan bahwa aplikasi terus berjalan ketika hardware upgrade dan update terjadi. Hal ini karena sistem operasi - tidak aplikasi - bertugas mengelola perangkat keras dan distribusi sumber dayanya. Salah satu tantangan yang dihadapi pengembang adalah menjaga sistem operasi mereka cukup fleksibel untuk menjalankan perangkat keras dari ribuan vendor manufaktur peralatan komputer. Sistem hari ini dapat menampung ribuan printer yang berbeda, disk drive dan peripheral khusus dalam setiap kombinasi yang mungkin. Jenis Sistem Operasi Dalam keluarga luas dari sistem operasi, umumnya ada empat jenis, dikelompokkan berdasarkan jenis komputer yang mereka kontrol dan jenis aplikasi yang mereka dukungan. Kategori adalah: • Real-time sistem operasi (RTOS) - Real-time sistem operasi yang digunakan untuk mengendalikan mesin, instrumen ilmiah dan sistem industri. RTOS biasanya memiliki sangat sedikit pengguna-antarmuka kemampuan, dan tidak ada utilitas pengguna akhir, karena sistem akan menjadi "kotak tertutup" saat dikirim untuk digunakan. Sebuah bagian yang sangat penting dari RTOS adalah mengelola sumber daya dari komputer sehingga suatu operasi tertentu mengeksekusi di persis jumlah waktu yang sama, setiap kali itu terjadi. Dalam sebuah mesin yang kompleks, memiliki bagian bergerak lebih cepat hanya karena sumber daya sistem yang tersedia mungkin hanya sebagai bencana memiliki tidak bergerak sama sekali karena sistem sedang sibuk. • Single-user, tugas tunggal - Sesuai namanya, sistem operasi ini dirancang untuk mengelola komputer sehingga satu pengguna dapat secara efektif melakukan satu hal pada suatu waktu. Palm OS untuk komputer genggam Palm adalah contoh yang baik dari sistem single-user yang modern, satu-tugas operasi. • Single-user, multi-tasking - Ini adalah jenis sistem operasi sebagian besar orang menggunakan pada desktop dan komputer laptop hari ini. Microsoft Windows dan Apple MacOS platform keduanya adalah contoh dari sistem operasi yang akan membiarkan satu pengguna memiliki beberapa program dalam operasi pada saat yang sama. Sebagai contoh, sangat mungkin bagi pengguna Windows untuk menulis catatan dalam pengolah kata saat men-download file dari Internet saat mencetak teks dari pesan e-mail. • Multi-user - Sebuah sistem operasi multi-user yang berbeda memungkinkan pengguna untuk mengambil keuntungan dari sumber daya komputer secara bersamaan. Sistem operasi harus memastikan bahwa persyaratan dari berbagai pengguna seimbang, dan bahwa setiap program yang mereka gunakan memiliki cukup sumber daya dan terpisah sehingga masalah dengan salah satu pengguna tidak mempengaruhi seluruh komunitas pengguna. Unix, VMS dan sistem operasi mainframe, seperti MVS, adalah contoh multi-user sistem operasi. Foto milik Apple Mac OS X Panther screenshot Sangat penting untuk membedakan antara multi-user sistem operasi dan sistem operasi single-user bahwa jaringan dukungan. Windows 2000 dan Novell Netware dapat saling mendukung ratusan atau ribuan pengguna jaringan, tetapi sistem operasi sendiri tidak benar multi-user sistem operasi. Administrator sistem adalah "pengguna" hanya untuk Windows 2000 atau Netware. Dukungan jaringan dan semua remote user login jaringan memungkinkan adalah, dalam rencana keseluruhan dari sistem operasi, program yang dijalankan oleh pengguna administratif. Dengan berbagai jenis sistem operasi dalam pikiran, saatnya untuk melihat fungsi dasar yang disediakan oleh sistem operasi. Sistem Operasi Komputer Ketika Anda menghidupkan daya ke komputer, program pertama yang berjalan biasanya satu set instruksi disimpan dalam read-only memori komputer (ROM). Kode ini memeriksa perangkat keras sistem untuk memastikan semuanya berfungsi dengan baik. Ini power-on self test (POST) memeriksa CPU, memori, dan dasar input-output sistem (BIOS) untuk kesalahan dan menyimpan hasilnya dalam lokasi memori khusus. Setelah POST telah berhasil menyelesaikan, perangkat lunak yang dimuat dalam ROM (kadang-kadang disebut BIOS atau firmware) akan mulai mengaktifkan disk drive komputer. Pada komputer modern kebanyakan, saat komputer akan mengaktifkan drive hard disk, ia menemukan potongan pertama dari sistem operasi: bootstrap loader. Awad Awad / AFP / Getty Images Dwaibess Khulud duduk di depan komputer di kantornya di Tepi Barat. Beberapa hal terjadi ketika dia boot up komputer, tapi akhirnya sistem operasi mengambil alih. Bootstrap loader adalah program kecil yang memiliki fungsi tunggal: Ini beban sistem operasi ke memori dan memungkinkan untuk memulai operasi. Dalam bentuk paling dasar, bootstrap loader menyiapkan program driver kecil yang antarmuka dengan dan mengendalikan subsistem berbagai hardware komputer. Ini set up divisi memori yang memegang sistem operasi, pengguna informasi dan aplikasi. Ini menetapkan struktur data yang akan memegang berbagai sinyal, bendera dan Semaphore yang digunakan untuk berkomunikasi di dalam dan antara subsistem dan aplikasi komputer. Kemudian ternyata kontrol dari komputer ke sistem operasi. Tugas sistem operasi, dalam arti paling umum, jatuh ke dalam enam kategori: • Prosesor manajemen • Memori manajemen • Manajemen Device • Penyimpanan manajemen • Aplikasi antarmuka • User interface Meskipun ada beberapa yang berpendapat bahwa sistem operasi harus melakukan lebih dari enam tugas, dan beberapa sistem operasi vendor membangun program utilitas yang lebih banyak dan fungsi tambahan ke dalam sistem operasi mereka, enam tugas menentukan inti dari hampir semua sistem operasi. Selanjutnya, mari kita lihat alat sistem operasi digunakan untuk melakukan masing-masing fungsi. Processor Manajemen Inti dari pengelolaan prosesor turun ke dua isu terkait: • Memastikan bahwa setiap proses dan aplikasi menerima cukup waktu prosesor untuk berfungsi dengan baik • Menggunakan prosesor sebagai siklus sebanyak mungkin untuk pekerjaan nyata Unit dasar dari software yang penawaran dengan sistem operasi dalam penjadwalan kerja yang dilakukan oleh prosesor adalah salah satu proses atau thread, tergantung pada sistem operasi. Itu tergoda untuk memikirkan proses sebagai aplikasi, tetapi yang memberikan gambaran lengkap tentang bagaimana proses berhubungan dengan sistem operasi dan perangkat keras. Aplikasi yang Anda lihat (pengolah kata, spreadsheet, atau game), memang, proses, tetapi aplikasi yang dapat menyebabkan beberapa proses lainnya untuk memulai, untuk tugas-tugas seperti komunikasi dengan perangkat lain atau komputer lain. Ada juga banyak proses yang berjalan tanpa memberikan bukti langsung bahwa mereka pernah ada. Sebagai contoh, Windows XP dan UNIX dapat memiliki puluhan latar belakang proses yang berjalan untuk menangani jaringan, manajemen memori, manajemen disk, cek virus dan sebagainya. Sebuah proses, kemudian, adalah software yang melakukan beberapa tindakan dan dapat dikendalikan - oleh pemakai, oleh aplikasi lain atau oleh sistem operasi. Ini adalah proses, bukan aplikasi, bahwa kontrol sistem operasi dan jadwal untuk eksekusi oleh CPU. Dalam sistem single-tasking, jadwal sangatlah mudah. Sistem operasi memungkinkan aplikasi untuk mulai berjalan, menangguhkan pelaksanaan hanya cukup lama untuk menangani interupsi dan masukan pengguna. Interupsi adalah sinyal khusus yang dikirim oleh perangkat keras atau perangkat lunak untuk CPU. Seolah-olah beberapa bagian dari komputer tiba-tiba mengangkat tangan untuk meminta perhatian CPU dalam sebuah pertemuan yang hidup. Kadang-kadang sistem operasi akan menjadwalkan prioritas proses sehingga mengganggu adalah bertopeng - yaitu, sistem operasi akan mengabaikan interupsi dari beberapa sumber sehingga pekerjaan tertentu dapat diselesaikan secepat mungkin. Ada beberapa interupsi (seperti yang dari kondisi kesalahan atau masalah dengan memori) yang begitu penting bahwa mereka tidak dapat diabaikan. Ini non-maskable mengganggu (NMIs) harus ditangani dengan segera, terlepas dari tugas-tugas lain di tangan. Sementara interupsi menambahkan komplikasi beberapa pelaksanaan proses dalam sistem single-tasking, pekerjaan dari sistem operasi menjadi jauh lebih rumit dalam sistem multi-tasking. Sekarang, sistem operasi harus mengatur eksekusi aplikasi sehingga anda percaya bahwa ada beberapa hal yang terjadi sekaligus. Hal ini rumit karena CPU hanya dapat melakukan satu hal pada suatu waktu. Multi-core prosesor saat ini dan multi-prosesor mesin dapat menangani lebih banyak pekerjaan, tetapi masing-masing core prosesor masih mampu mengelola satu tugas pada satu waktu. Dalam rangka memberikan tampilan banyak hal terjadi pada saat yang sama, sistem operasi harus beralih di antara ribuan proses yang berbeda dari kali per detik. Berikut adalah bagaimana hal itu terjadi: • Sebuah proses menempati sejumlah RAM. Hal ini juga membuat penggunaan register, tumpukan dan antrian dalam CPU dan sistem operasi ruang memori. • Ketika dua proses yang multi-tasking, yang tertulis di sistem operasi sejumlah siklus eksekusi CPU untuk satu program. • Setelah itu jumlah siklus, sistem operasi membuat salinan dari semua, tumpukan dan antrian register yang digunakan oleh proses, dan catatan titik di mana proses berhenti dalam pelaksanaannya. • Kemudian beban semua register, tumpukan dan antrian digunakan oleh proses kedua dan memungkinkan sejumlah siklus CPU. • Ketika mereka selesai, itu membuat salinan dari semua, tumpukan dan antrian register yang digunakan oleh program kedua, dan beban program pertama.