En aquest tema, explorarem els diferents tipus de sistemes operatius (SO) que existeixen, les seves característiques i els seus usos principals. Els sistemes operatius es poden classificar de diverses maneres segons els criteris utilitzats. A continuació, veurem les classificacions més comunes.
Classificació segons l'ús
- Sistemes Operatius de Temps Compartit
- Definició: Permeten que múltiples usuaris utilitzin el sistema simultàniament.
- Característiques:
- Utilitzen tècniques de multiprogramació per compartir el temps de CPU entre diversos usuaris.
- Proporcionen una resposta interactiva ràpida.
- Exemples: Unix, Linux.
- Sistemes Operatius de Temps Real
- Definició: Dissenyats per respondre a esdeveniments o dades en temps real.
- Característiques:
- Resposta immediata a esdeveniments externs.
- Utilitzats en aplicacions on el temps de resposta és crític.
- Exemples: VxWorks, QNX.
- Sistemes Operatius de Propòsit General
- Definició: Dissenyats per a ús general en ordinadors personals i servidors.
- Característiques:
- Suporten una àmplia gamma d'aplicacions.
- Ofereixen una interfície d'usuari amigable.
- Exemples: Windows, macOS, Linux.
- Sistemes Operatius Embeguts
- Definició: Dissenyats per a dispositius amb funcions específiques.
- Característiques:
- Optimitzats per a recursos limitats.
- Integrats en dispositius com electrodomèstics, automòbils, i dispositius IoT.
- Exemples: FreeRTOS, Embedded Linux.
Classificació segons l'arquitectura
- Sistemes Operatius Monolítics
- Definició: Tenen un únic espai de memòria per al nucli del sistema operatiu.
- Característiques:
- Tots els serveis del SO s'executen en mode nucli.
- Major rendiment però menor seguretat.
- Exemples: Unix, MS-DOS.
- Sistemes Operatius de MicroNucli
- Definició: El nucli és mínim i només inclou les funcions essencials.
- Característiques:
- Els serveis addicionals s'executen en espais d'usuari.
- Major seguretat i estabilitat.
- Exemples: Minix, QNX.
- Sistemes Operatius Híbrids
- Definició: Combinen característiques dels sistemes monolítics i de microNucli.
- Característiques:
- Intenten obtenir el millor de tots dos mons: rendiment i seguretat.
- Els serveis crítics s'executen en mode nucli, mentre que altres serveis poden executar-se en mode usuari.
- Exemples: Windows NT, macOS.
Classificació segons el nombre d'usuaris
- Sistemes Operatius Monousuari
- Definició: Dissenyats per ser utilitzats per un sol usuari a la vegada.
- Característiques:
- No suporten múltiples comptes d'usuari simultanis.
- Simples i fàcils de gestionar.
- Exemples: MS-DOS, Windows 95.
- Sistemes Operatius Multiusuari
- Definició: Permeten que múltiples usuaris utilitzin el sistema simultàniament.
- Característiques:
- Suporten múltiples comptes d'usuari.
- Utilitzen tècniques de seguretat per aïllar els usuaris.
- Exemples: Unix, Linux.
Classificació segons el nombre de tasques
- Sistemes Operatius Monotasca
- Definició: Només poden executar una tasca a la vegada.
- Característiques:
- Simples i amb menys requeriments de recursos.
- No adequats per a entorns moderns amb múltiples aplicacions.
- Exemples: MS-DOS.
- Sistemes Operatius Multitasca
- Definició: Poden executar múltiples tasques simultàniament.
- Característiques:
- Utilitzen tècniques de multiprogramació i multithreading.
- Millor utilització dels recursos del sistema.
- Exemples: Windows, Linux, macOS.
Exercici Pràctic
Exercici 1: Classificació de Sistemes Operatius
Instruccions: Classifica els següents sistemes operatius segons les categories que hem vist:
- Windows 10
- FreeRTOS
- Unix
- VxWorks
- macOS
Solució:
-
Windows 10:
- Propòsit General
- Híbrid
- Multiusuari
- Multitasca
-
FreeRTOS:
- Embegut
- MicroNucli
- Monousuari
- Monotasca (en la majoria dels casos)
-
Unix:
- Temps Compartit
- Monolític
- Multiusuari
- Multitasca
-
VxWorks:
- Temps Real
- MicroNucli
- Monousuari
- Monotasca (en la majoria dels casos)
-
macOS:
- Propòsit General
- Híbrid
- Multiusuari
- Multitasca
Conclusió
En aquesta secció, hem explorat els diferents tipus de sistemes operatius i les seves classificacions segons diversos criteris. Aquesta comprensió és fonamental per avaluar quin sistema operatiu és més adequat per a una aplicació específica. En el proper mòdul, aprofundirem en la gestió de recursos dins dels sistemes operatius.
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