SISTEMA OPERATIU: PER A QUÈ SERVEIX, COMPONENTS, TIPUS, EXEMPLES - TECNOLOGIA - 2025

El sistema operatiu és un programa concebut per tractar amb els components principals en el funcionament d'un sistema informàtic, com expedir ordres als diferents dispositius de maquinari i assignar els recursos de sistema, com la memòria principal, a les diferents aplicacions que s'executen.

És un programari que es requereix per executar tots els programes d'aplicació i rutines d'utilitats. A més, funciona com un pont per poder realitzar una millor interacció entre els programes d'aplicació i el maquinari de l'ordinador.

Font: pixabay.com

El sistema operatiu està compost pel programari de sistema, que són els programes fonamentals que l'ordinador necessita per arrencar i funcionar. Cada ordinador d'escriptori, tauleta i telèfon intel ligent inclou un sistema operatiu per brindar una funcionalitat bàsica a el dispositiu.

El seu objectiu principal és fer que el sistema informàtic sigui còmode d'utilitzar, a més d'aprofitar el maquinari d'una manera eficient. El sistema operatiu realitza les tasques bàsiques, com rebre l'entrada de el teclat, processar les instruccions i enviar la sortida a la pantalla.

Per a què serveix un sistema operatiu?

control mestre

El sistema operatiu és el programa que serveix com a control mestre de l'ordinador. Quan aquesta s'encén, un petit programa d'arrencada és el que el carrega.

Encara que es poden carregar mòduls addicionals de sistema segons sigui necessari, la part principal coneguda com a nucli o kernel resideix en tot moment a la memòria.

Quan es van introduir els ordinadors per primer cop, l'usuari interactuava amb elles per mitjà d'una interfície de línia d'ordres, que requeria ordres escrites. Actualment, gairebé tots els ordinadors utilitzen un sistema operatiu GUI (interfície gràfica d'usuari), que és molt més fàcil d'usar i operar.

Per als sistemes de grans dimensions compleix importants responsabilitats. Actua com un policia de trànsit, assegurant que no interfereixin entre si els diferents programes que s'executen a el mateix temps.

El sistema operatiu també és responsable de la seguretat, garantint que no puguin accedir a sistema usuaris no autoritzats.

Intermediari entre usuari i maquinari

En un sistema informàtic el maquinari només pot comprendre el codi de la màquina, en forma de 0 i 1, que no té cap sentit per a un usuari comú.

Es necessita un sistema que pugui actuar com a intermediari i gestioni tots els processos i recursos presents en el sistema.

Un sistema operatiu podria especificar com una interfície entre una persona i el maquinari. És garant que s'executin tots els processos, el maneig dels arxius i de la CPU, l'assignació de recursos i moltes altres tasques.

Com el sistema operatiu actua principalment com la interfície d'usuari d'un ordinador, intervé de manera notòria en la forma d'interacció amb el dispositiu. Per tant, molts usuaris prefereixen usar un sistema operatiu en particular.

executar aplicacions

Quan els desenvolupadors de programari creen aplicacions, han de escriure-per a un sistema operatiu específic. Això es deu al fet que cada sistema operatiu es comunica amb el maquinari de manera diferent i té una interfície de programa d'aplicació específica (API) que el programador ha d'usar.

Encara que molts programes populars són multiplataforma, desenvolupats per a múltiples sistemes operatius, alguns només estan disponibles per a un sol sistema operatiu.

Els programes es comuniquen amb el sistema operatiu per poder realitzar totes les operacions que tenen a veure amb la gestió d'arxius i la interfície amb l'usuari.

objectius

El propòsit d'un sistema operatiu és controlar i organitzar el maquinari i el programari perquè el dispositiu on s'allotja funcioni de manera correcta.

- Amaga dels usuaris els detalls dels recursos de maquinari.

- Fer que el sistema informàtic sigui convenient d'usar de manera eficient.

- Gestionar els recursos d'un sistema informàtic.

- Proporcionar als usuaris una interfície convenient per utilitzar el sistema informàtic.

- Proporcionar un intercanvi eficient i just dels recursos entre usuaris i programes.

- Realitzar un seguiment sobre qui està utilitzant quin recurs, autoritzant les sol·licituds de recursos i intervenint en sol·licituds en conflicte dels diferents programes i usuaris.

Components d'un sistema operatiu

WIndows, Linux i iOS

Tots els components hi perquè les diverses parts d'un sistema informàtic funcionin conjuntament.

nucli

Proporciona un dels nivells més fonamentals de control sobre tots els dispositius de maquinari de l'ordinador. El nucli és el component central d'un sistema operatiu. Es carrega inicialment i roman en la memòria principal.

Gestiona l'accessibilitat de la memòria RAM per als programes, estableix quins programes tenen accés als recursos. Implanta els estats operatius de la CPU per a un funcionament òptim en tot moment.

Mòdul d'execució de processos

El sistema operatiu ofereix una interfície entre un programa d'aplicació i el maquinari, de manera que el programa d'aplicació pugui connectar amb el maquinari seguint simplement els principis i procediments configurats en el sistema operatiu.

Mòdul de Interrupcions

Les interrupcions són essencials, perquè ofereixen un mètode fiable perquè el sistema operatiu pugui respondre al seu entorn.

Una interrupció és un senyal d'un dispositiu connectat a l'ordinador o d'un programa dins de l'ordinador, que necessita que el sistema operatiu determini exactament què fer a continuació.

A l'rebre una interrupció, l'ordinador posa en espera qualsevol programa que s'estigui executant, guarda el seu estat i executa el codi de sistema operatiu associat amb la interrupció.

Mòdul de gestió de memòria

Està a càrrec de tots els aspectes de l'administració de la memòria. Assegura que un programa no entri en conflicte amb la memòria que estigui sent utilitzada per un altre programa.

Mòdul de multitasca

Descriu el funcionament de múltiples programes independents en la mateixa computadora. El sistema operatiu té la capacitat de fixar-se on es troben aquests programes i passar d'un a un altre sense perdre informació.

Es fa servir el temps compartit, on cada programa utilitza una part de el temps de l'ordinador per executar-se.

Mòdul de seguretat

Si un ordinador permet l'operació simultània de múltiples processos, llavors aquests processos han d'assegurar-les activitats de cada un.

El sistema operatiu ha de poder diferenciar entre les sol·licituds que s'han de permetre processar i les que no s'han de processar.

Mòdul d'interfície d'usuari

Aquesta unitat és vital perquè sigui factible la comunicació humana. Verifica i sol·licita serveis de sistema operatiu, obtenint informació des dels dispositius d'entrada i exigint que els serveis de sistema operatiu mostrin missatges d'estat i altres en els dispositius de sortida.

Mòdul de gestió de dades

Manté un seguiment de les dades quan estan emmagatzemats. El programa fa servir les dades a través d'un nom d'arxiu i la seva ubicació particular. Aquesta unitat sap on s'emmagatzemen físicament les dades en el disc dur.

La interacció entre una aplicació i el sistema operatiu es realitza a través d'una interfície de programació. Quan un programa necessita guardar o recuperar informació crida a aquesta unitat, qui s'encarrega de l'obertura, lectura, escriptura i tancament dels arxius.

Tipus de sistemes operatius

Sistema operatiu en temps real (RTOS)

S'utilitzen per controlar sistemes industrials, instruments científics i maquinàries. Aquest tipus de sistema operatiu gairebé no té capacitat d'interfície d'usuari, perquè el sistema és una caixa segellada a l'entregar-se.

Aquest tipus de sistema és útil sobretot per gestionar els recursos de l'ordinador de tal manera que s'executi una operació en particular en la mateixa quantitat exacta de temps cada vegada que passi.

Un usuari, una tasca

Aquest tipus de sistema opera l'equip informàtic de tal manera que una persona només pot realitzar un treball de forma simultània.

El sistema Palm pertany a aquest tipus, utilitzat per a les computadores de mà d'aquesta marca.

Un usuari, multitasca

És el que s'utilitza actualment en els ordinadors d'escriptori. Windows és un sistema operatiu on es poden tenir diverses aplicacions executant-se de forma simultània.

És a dir, una persona pot estar escrivint un text en un processador de paraules mentre s'està imprimint un missatge de correu electrònic i es descarrega un arxiu d'Internet.

multiusuari

Amb aquest tipus de sistema diverses persones poden utilitzar a l'alhora els recursos d'un ordinador.

El sistema operatiu ha de tenir la certesa que hi hagi un equilibri en els requeriments dels usuaris i que cada programa que estiguin utilitzant tingui per separat els suficients recursos perquè així si hi ha algun problema amb un usuari no hagi d'afectar als altres.

Els sistemes operatius Unix i VMS que s'utilitzen en les macrocomputadoras formen part d'aquest tipus de sistemes operatius.

funcions

Interfície d'usuari

Actualment tot es basa en gràfics, la interfície d'usuari inclou finestres, menús i un mètode d'interacció entre l'usuari i l'ordinador.

Abans de l'existència de les interfícies gràfiques d'usuari (GUI), totes les operacions es realitzaven mitjançant ordres. Els sistemes operatius poden admetre interfícies opcionals.

Gestió de treballs

La gestió de treballs controla tant el temps com la seqüència en què s'executen les aplicacions.

El llenguatge de control de treballs d'IBM és comú a l'entorn de les macrocomputadoras i servidors de gamma alta. Va ser desenvolupat per programar el treball diari.

En els servidors Unix / Linux és comú l'execució de petits programes en certs moments durant el dia.

En un entorn d'escriptori es poden escriure arxius per lots per a realitzar una seqüència d'operacions, que poden programar-se perquè comencin en un moment donat.

Gestió de tasques

A l'entorn de macrocomputadoras i servidors aquesta gestió és crítica. Es poden prioritzar les aplicacions perquè s'executin més ràpid o més lent, depenent del seu propòsit.

En els ordinadors d'escriptori la multitasca sol ser un canvi de tasques, mantenint obertes les aplicacions perquè els usuaris puguin anar i venir entre elles.

Maneig de dispositius

Els dispositius poden ser manejats pel sistema operatiu mitjançant l'ús d'instruccions en el codi propi de l'perifèric.

El programari utilitzat per poder comunicar-se amb els perifèrics es diu controlador. Es requereix un controlador específic per a cada dispositiu connectat a l'ordinador.

seguretat

Els sistemes operatius brinden protecció amb contrasenyes per així mantenir fora de el sistema a usuaris no autoritzats.

Es mantenen registres d'activitat, podent oferir un recompte de el temps per a fins de facturació.

També poden proporcionar rutines de seguretat i de recuperació per començar de nou en cas d'alguna falla de el sistema.

Sistemes operatius més utilitzats

Windows

Ha estat el sistema operatiu més utilitzat per als ordinadors personals. Cada versió conté una interfície gràfica d'usuari, amb la qual els usuaris poden veure els arxius i carpetes.

Microsoft ho va introduir amb la versió 1.0 en 1984. La versió més recent per a usuaris finals és Windows 10.

Les versions anteriors de Windows inclouen Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows Me, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 i Windows 8.

La primera versió de Windows orientada als negocis, anomenada Windows NT 3.1, va ser el 1993.

Windows es pot executar en qualsevol ordinador de la sèrie x86, com els processadors Intel i AMD. Per tal motiu, es pot instal·lar en la gran majoria de marques d'ordinadors.

OS X

Aquest sistema operatiu va ser dissenyat per Apple per als ordinadors Macintosh. Va reemplaçar a l'Mac OS 9 el 2001 com el sistema operatiu estàndard per a Mac.

Es basa en Unix i utilitza el seu mateix nucli. Aquest nucli proporciona OS X millors capacitats per processaments múltiples i millor administració de memòria.

La interfície d'escriptori OS X es diu Finder i inclou diverses característiques estàndard, com una barra de menú fixa a la part superior de la pantalla.

Aquest sistema operatiu conté també una gran biblioteca de funcions, que es poden utilitzar a l'escriure programes per a Mac.

Linux

És un sistema operatiu tipus Unix creat per Linus Torvalds. Quan es va acabar de construir una versió funcional de Linux, es va distribuir lliurement, el que el va ajudar a guanyar popularitat. Actualment, Linux és utilitzat per milions de persones a tot el món.

Aquest sistema operatiu és altament personalitzable. Els programadors poden fins i tot modificar el codi font i crear la seva pròpia versió de sistema operatiu Linux.

Sovint s'instal·la Linux en els servidors d'allotjament web perquè els servidors basats en aquest sistema són més econòmics de configurar i mantenir que els que es basen en Windows.

Linux també és compatible amb diverses plataformes de maquinari, incloent Intel, PowerPC, DEC Alpha, Sun Sparc i Motorola.

Android

És una plataforma gratuïta basada en Linux. Originalment va ser desenvolupat per Google i llançat en 2007 per a plataformes mòbils.

És un fort rival per Apple iOS, que és el sistema operatiu utilitzat en l'iPhone d'Apple.

Atari

Atari Inc és una empresa productora de jocs arcade. Aquesta companyia ha desenvolupat diversos sistemes operatius per les seves consoles, entre els quals destaquen:

- GEMDOS

- BIOS

- XBIOS

- The Operating System (TOS)

- MultiTOS

- FreeMiNT

BlackBerry US

Blackberry, anteriorment coneguda com Research In Motion Limited, és una companyia amb seu a Canadà que produeix maquinari i programari. El sistema operatiu emprat en els dispositius mòbils és el BlackBerry OS, que es basa en la tecnologia de Java.

A diferència de sistema operatiu d'Android, el BlackBerry OS és un sistema de codi tancat, per la qual cosa només pot ser emprat en dispositius de la companyia.

JavaOS

El sistema operatiu de Java és de codi obert, de manera que es pot emprar en diversos dispositius, no només en els produïts per l'empresa.

Es tracta també d'un sistema multiplataforma, el que vol dir que és compatible amb altres sistemes operatius (Windows, Linux, entre d'altres).

FreeBSD

El sistema operatiu FreeBSD és un sistema de codi lliure que es basa en els sistemes desenvolupats per Unix, compatible amb el sistema operatiu GNU / Linux i les aplicacions desenvolupades per aquest.

Aquest sistema operatiu és utilitzat per la plataforma Yahoo! i per les consoles de Nintedo.

referències

1. Your Dictionary (2019). Operating system. Pres de: yourdictionary.com.
2. Christensson (2012). Windows. Tech Terms. Pres de: techterms.com.
3. Christensson (2014). OS X. Tech Terms. Pres de: techterms.com.
4. Curt Franklin & Dave Coustan (2019). Types of Operating Systems. How Stuff Works. Pres de: computer.howstuffworks.com.
5. Christensson (2010). Linux. Tech Terms. Pres de: techterms.com.
6. Christensson (2016). Operating System. Tech Terms. Pres de: techterms.com.
7. Tutorials Point (2019). Computer - Operating System. Pres de: tutorialspoint.com.
8. Joseph H Volker (2018). Components of Operating System. Earths Lab. Pres de: earthslab.com.