Introducció
Un sistema operatiu (SO) és un programari fonamental que gestiona els recursos de maquinari i proporciona serveis comuns per als programes d'aplicació. És essencial per al funcionament de qualsevol ordinador o dispositiu informàtic.
Objectius del Tema
- Comprendre què és un sistema operatiu.
- Conèixer les funcions bàsiques d'un sistema operatiu.
- Identificar els components principals d'un sistema operatiu.
Què és un Sistema Operatiu?
Un sistema operatiu és un conjunt de programes que actuen com a intermediari entre l'usuari i el maquinari de l'ordinador. Els sistemes operatius tenen diverses funcions clau:
- Gestió de Processos: Controla l'execució dels programes.
- Gestió de Memòria: Administra la memòria principal de l'ordinador.
- Gestió d'Emmagatzematge: Gestiona els fitxers en dispositius d'emmagatzematge.
- Gestió de Dispositius: Controla i coordina els dispositius perifèrics.
- Interfície d'Usuari: Proporciona una interfície per a la interacció amb l'usuari.
Funcions Bàsiques d'un Sistema Operatiu
- Gestió de Processos
- Creació i Eliminació de Processos: El sistema operatiu és responsable de crear i eliminar processos.
- Planificació de Processos: Determina l'ordre en què els processos s'executen.
- Sincronització de Processos: Assegura que els processos s'executin de manera coordinada.
- Gestió de Memòria
- Assignació de Memòria: Assigna memòria als processos segons sigui necessari.
- Desassignació de Memòria: Allibera memòria quan ja no és necessària.
- Protecció de Memòria: Assegura que els processos no interfereixin entre ells.
- Gestió d'Emmagatzematge
- Organització de Fitxers: Manté els fitxers organitzats en directoris.
- Accés a Fitxers: Proporciona mecanismes per llegir i escriure fitxers.
- Seguretat de Fitxers: Protegeix els fitxers contra accessos no autoritzats.
- Gestió de Dispositius
- Controladors de Dispositius: Proporciona controladors per a la comunicació amb dispositius de maquinari.
- Gestió d'Entrades/Sortides: Coordina les operacions d'entrada i sortida.
- Interfície d'Usuari
- Interfície de Línia de Comandes (CLI): Permet als usuaris interactuar amb el sistema operatiu mitjançant comandes de text.
- Interfície Gràfica d'Usuari (GUI): Proporciona una interfície gràfica per a la interacció amb l'usuari.
Components Principals d'un Sistema Operatiu
- Nucli (Kernel)
El nucli és el component central del sistema operatiu que gestiona les operacions més bàsiques del sistema. Inclou:
- Gestió de Processos
- Gestió de Memòria
- Gestió de Dispositius
- Gestió d'Emmagatzematge
- Interfície d'Usuari
Proporciona els mitjans per a la interacció entre l'usuari i el sistema operatiu. Pot ser:
- CLI (Command Line Interface)
- GUI (Graphical User Interface)
- Llibreries del Sistema
Les llibreries del sistema són col·leccions de funcions que els programes poden utilitzar per realitzar tasques comunes.
- Utilitats del Sistema
Les utilitats del sistema són programes que realitzen tasques específiques de manteniment o configuració del sistema operatiu.
Exemple Pràctic: Comandes Bàsiques en un Sistema Operatiu
A continuació, es mostren algunes comandes bàsiques en un sistema operatiu basat en Unix/Linux:
# Llistar fitxers i directoris ls # Canviar de directori cd /ruta/al/directori # Crear un fitxer buit touch nom_fitxer.txt # Eliminar un fitxer rm nom_fitxer.txt # Mostrar el contingut d'un fitxer cat nom_fitxer.txt
Exercici Pràctic
Exercici 1: Exploració de Comandes Bàsiques
- Obre una terminal en el teu sistema operatiu.
- Utilitza la comanda
ls
per llistar els fitxers i directoris en el directori actual. - Crea un nou directori amb la comanda
mkdir nou_directori
. - Canvia al nou directori amb la comanda
cd nou_directori
. - Crea un fitxer buit amb la comanda
touch fitxer_exemple.txt
. - Llegeix el contingut del fitxer amb la comanda
cat fitxer_exemple.txt
.
Solució
# Llistar fitxers i directoris ls # Crear un nou directori mkdir nou_directori # Canviar al nou directori cd nou_directori # Crear un fitxer buit touch fitxer_exemple.txt # Llegeix el contingut del fitxer cat fitxer_exemple.txt
Resum
En aquesta secció, hem après els conceptes bàsics dels sistemes operatius, incloent-hi les seves funcions principals i components. També hem explorat algunes comandes bàsiques en un sistema operatiu Unix/Linux. Aquest coneixement és fonamental per comprendre com funcionen els sistemes operatius i com interactuar-hi de manera efectiva.
En el següent tema, explorarem la història i evolució dels sistemes operatius, per comprendre com han arribat a ser el que són avui.
Fonaments de Sistemes Operatius
Mòdul 1: Introducció als Sistemes Operatius
- Conceptes Bàsics de Sistemes Operatius
- Història i Evolució dels Sistemes Operatius
- Tipus de Sistemes Operatius
- Funcions Principals d'un Sistema Operatiu
Mòdul 2: Gestió de Recursos
Mòdul 3: Concurrència
- Conceptes de Concurrència
- Fils i Processos
- Sincronització i Exclusió Mútua
- Problemes Clàssics de Concurrència