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)