Sistemes Operatius: Funcions, Tipus, Arquitectura i Evolució

Funcions dels Sistemes Operatius

• Coordinar el maquinari eficientment.
• Oferir recursos per a l'execució de programes.
• Oferir una interfície d'usuari amigable.
• Dotar els desenvolupadors de transparència respecte al maquinari.

Tipus de Sistemes Operatius

1. Segons el nombre d'usuaris

   • Monousuari: Sempre es treballa amb el mateix perfil.
   • Multiusuari: Cada vegada pots fer login i administrar el teu perfil.

2. Segons el nombre de tasques

   • Monotasca: Només s'executa una tasca.
   • Multitasca: S'executen en paral·lel, gestionant petites parts.

3. Segons el nombre de processadors

   • Monoprocessador: Només sap executar amb una CPU.
   • Multiprocessador: Executa les tasques aprofitant les CPUs del PC.

4. Segons la ubicació

   • Locals: Està tot en una màquina.
   • Distribuïts: Té parts en una màquina i d'altres en diverses.

Arquitectura d'un Sistema Operatiu

1. Kernel o nucli
2. Administració de memòria
3. Gestió d'E/S (Entrada/Sortida)
4. Administració d'arxius
5. Shell

Conceptes Clau

Nucli (Kernel)

S'encarrega de la planificació de la CPU, determinant quants processos han de treballar amb la CPU en cada moment.

Procés

Element dinàmic en el temps, compost d'un conjunt d'instruccions i un context.

Programa

Element estàtic: conjunt d'instruccions i declaracions de variables.

Estats d'un Procés

• Start: Inici
• Run: Executant-se
• Ready: Esperant la CPU
• Blocked: Esperant una operació d'E/S
• End: Stop, final

Generacions dels Sistemes Operatius

Primera Generació (1940-1955)

• El S.O. no era programari.
• Tecnologia: Vàlvules de buit.
• Màquines orientades a càlculs numèrics.
• Emmagatzematge: Fitxes i cintes perforades.

Segona Generació (1955-1965)

• Tecnologia: Transistors (màquines més petites).
• El S.O. s'engega en temps d'arrencada (boot).
• S.O. monotasca i lligats al maquinari.
• BATCH: Si hi ha una tasca pendent, crea un sistema de cua d'espera automàtic.
• Emmagatzematge: Cintes magnètiques.

Tercera Generació (1965-1972)

• Tecnologia: Xips.
• Característiques: Multitasca, spooling (el PC introdueix treballs en un buffer de manera que un dispositiu pugui accedir-hi quan estigui llest), memòria virtual, programació estructurada.
• IBM S/360: Aprofita el S.O. d'una màquina a una altra.
• S.O. utilitzats: MULTICS, UNIX.

Quarta Generació (1972-1981)

• Tecnologia: Microprocessadors.
• Sorgeixen els 4GL (Llenguatges de Quarta Generació).
• S.O. principal: UNIX.

Cinquena Generació (1981-actualitat)

• Època de la informàtica personal.
• S.O. destacats: WINDOWS, LINUX, IOS.

Administració de Memòria

Està al costat del Kernel.

Tipus de Memòria

• Principal (Volàtil)

  Memòria virtual, disc dur, RAM, cache (destinada als processos on es guarden les dades i instruccions dels processos que s'estan executant).

• Secundària (Permanent)

  Disc, memòria flash, RAM (per guardar programes o carpetes).

Funcions de l'Administració de Memòria

• Identificar la memòria ocupada i disponible.
• Assignar memòria als processos quan ho necessitin.
• Alliberar la memòria que els processos deixen d'utilitzar.