Sistemes Operatius: Concepte, Estructura i Evolució
Introducció als Sistemes Operatius
Un ordinador és una eina que permet el tractament automàtic de la informació, la qual facilita l’organització, el procés, la transmissió i l’emmagatzematge de dades. La informàtica es defineix com la ciència que estudia el tractament de la informació, sovint resumida com: informació + automàtica.
Components Físics (Hardware)
Els components físics d'un ordinador, també coneguts com a hardware, es poden classificar en:
- CPU (Unitat Central de Procés): Inclou la UAL (Unitat Aritmètica Lògica) i la UC (Unitat de Control).
- Memòria Central o RAM (Memòria d'Accés Aleatori).
- Unitats d'Entrada/Sortida (E/S).
- Busos (canals de comunicació).
- Perifèrics d'E/S (dispositius externs).
Components Lògics (Software)
El software (programari) proporciona instruccions als components físics perquè aquests funcionin correctament i realitzin les tasques per les quals han estat dissenyats. Dins del software, s'ha de diferenciar entre:
- Programa: Conjunt d’instruccions ordenades i agrupades per realitzar una tasca específica.
- Aplicació: Conjunt de programes dissenyats per a una finalitat concreta.
El Sistema Operatiu (SO) és el component de programari fonamental del sistema informàtic. Permet als programes (software) processar informació (dades) sobre els components electrònics d'un ordinador o sistema informàtic (hardware), sent indispensable per al funcionament de l'equip.
Sistema de Numeració
Un sistema de numeració és un conjunt de símbols i regles utilitzats per representar dades numèriques.
Tipus de Sistemes Operatius segons el Nombre d'Usuaris
Els sistemes operatius es poden classificar segons el nombre d'usuaris que poden gestionar simultàniament:
- Sistemes Operatius Monousuari: Dissenyats per ser utilitzats per un sol usuari a la vegada.
- Sistemes Operatius Multiusuari: Permeten que múltiples usuaris interactuïn amb el sistema simultàniament.
Estructures dels Sistemes Operatius
Existeixen diferents models d'estructura per als sistemes operatius, cadascun amb les seves característiques:
- Estructura Monolítica
- Estructura Jeràrquica
- Estructura de Màquina Virtual
- Model Client-Servidor
- Estructura Orientada a l’Objecte
Evolució Històrica dels Sistemes Operatius
L’evolució dels sistemes operatius està estretament lligada al desenvolupament dels ordinadors. Es diferencien diverses generacions:
- La Primera Generació: 1945-1955 (Ordinadors de vàlvules, sense SO).
- La Segona Generació: 1955-1965 (Transistors, primers SO rudimentaris).
- La Tercera Generació: 1965-1980 (Circuits integrats, multiprogramació, temps compartit).
- La Quarta Generació: 1980 en endavant (Microprocessadors, SO gràfics, xarxes).
- La Cinquena Generació: (Conceptes com intel·ligència artificial, computació distribuïda, etc.).
Funcions i Serveis del Sistema Operatiu
La funció principal del SO és facilitar a l’usuari la utilització del maquinari de l'ordinador. Per aconseguir-ho, el SO es val d'uns programes anomenats serveis que li permeten gestionar eficaçment els recursos del sistema. Es distingeixen dos grans blocs de serveis:
- Crides al Sistema (System Calls)
- Intèrpret de Comandes (Shell)