S.O registre d'instrucció

LLISTES DE CUES

Cues:

una cua es una llista amb inserció i Eliminació d’elements Pel final i pel principi, respectivament. (FIFO)

LLISTES COM A PILES

Piles:

una pila es una llista amb inserció i Eliminació d’elements Pel final (LIFO)

Classes: Estructures de dades heterogènies amb funcions associades.

ESTRUCTURES DE DADES EXTERNES (FITXERS)

La memòria principal:

és on resideixen els Programes que s’executen en un computador. Problemes: la Capacitat de la memòria principal limitada (programa no pot contenir totalitat De dades) i un memòria volàtil on el contingut es manté mentre rep alimentació Elèctrica. Solució: fer servir memòria permanent de gran capacitat.

Les estructures de dades externes:

són estructures de dades que S’emmagatzemen en la memòria secundaria, es a dir fora de la memòria principal.

Memòria Secundaria: d’un computador és constituïda pel conjunt de dispositius que té Destinats l’emmagatzematge d’informació de forma permanent: memòries de tipus Flash, discs durs, discos òptics,... Problemes: temps d’accés a les dades gran, En comparació a la memòria principal. Solució: destinar la memòria principal a Contenir la part del programa que s’executa en un moment determinat i la Secundaria a contenir la totalitat del programa i de les dades d’entrada i Resultants de l’execució del mateix.

Fitxers:

és una estructura de dades externa. Operacions amb un fitxer:
Obertura(creació a La memòria principal d’un objecte amb l’estructura de dades i els mètodes per Poder-lo manipular i establiment de la relació entre el programa que s’executa I l’objecte del fitxer: ompliment de l’estructura de dades) Processament (lectura, Inserció, modificació i eliminació d’elements) Tancament (desvinculació del programa amb el Fitxer i possible acabament de les operacions pendents i destrucció de L’objecte corresponent)

Fitxers de flux:

és un fitxer que conte una seqüencia de dades del Mateix tipus (similar a una llista en una memòria secundaria). Fitxer de flux De bytes y fitxer de flux de text. La majoria de fitxers son fitxers d’àudio i VíDeó, fitxers per aplicacions ofimàtiques o fitxers de text.

FITXER ADREÇABLE

Organització dels fitxers:

in fitxer es una col·lecció de registres On cada registre es una tupla que pot contenir un camp clau que l’identifiqui, L’organització dels registres pot ser seqüencial [com una llista](un fitxer de Flux és una seqüencia de registres) o adreçable [com un vector] on un fitxer Adreçable organitza els registres en un espai en el que s’hi pot accedir pel Lloc (adreça) on són, el fitxer ocupa tot l’espai adreçable, es faci servir o No, i un fitxer de flux pot emular-ne un adreçable, tot fent recorreguts parcials (endavant i endarrere) fins accedir a les posicions de treball.

Fitxers adreçables

: estan organitzats en blocs o registres físics, On cada bloc té una adreça física, la relació entre els registres lògics i Físics es variable. El problema és vincular la clau d’un registre lògic a una Adreça física per localitzar-lo.

Fitxers directes:

l’espai del fitxer s’organitza en m registres Físics, l’accés als registres físics es per adreça física, adequats quan les Correspondències entre claus i adreces físiques són “quasi bijectives”: sense Col·lisions (dues claus diferents es corresponen a adreces diferents) amb Cardinalitats similars (l’espai adreçable físicament encabeix els registres Lògics ajustadament)

Fitxers indexats:

es un fitxer adreçable que fa servir una taula Que indexa les adreces físiques, l’accés als registres físics es per posició de Taula d’índex, adequat si la relació claus – índexs és “quasi bijectiva”

Funcions de reducció (hash):

una unció de resum transforma una clau en Un  nombre enter, que es pot fer servir Com a adreça lògica (si el nombre de claus diferents es molt mes gran que el Nombre màxim de registres lògics que hi pot haver)

BASES DE DADES (Gestió de dades en fitxers adreçables)

Aplicació en gestió de Bitllets d’avió:

Consulta de Disponibilitat (de seient d’avió), Formulari d’introducció de dades (creació/modificació registre client, creació tiquet), informe de passatgers D’un vol (llista de registres dels clients dels tiquets que tinguin la Identificació del vol demanat) // sistema de gestió d’una base de dades (fitxers adreçables interns amb registres lògics definits per l’usuari / Relacions entre els registres fent servir les claus)

Aplicació de Gestió d’una companyia aèria: Sistema de gestió de bitllets d’avió (reserva, Facturació, equipatges,...) sistema de gestió de la flota, sistema de gestió de Rutes,.. // sistema informàtic: Aplicacions (accés a determinades perspectives De les dades), Base de dades (conjunt de dades comunes que s’emmagatzemen sense Redundància per ser útils per a diverses aplicacions, per tant: comuna, Independent)

Bases de dades (DB):

és una col·lecció de fitxers amb dades que estan Interrelacionades.

Un sistema gestor de bases de dades (DBMS):

és un conjunt de programes per crear i Manipular bases de dades (Postgre, MySQL, Oracle, Access). Organitzen les dades Amb independència lògica respecte de les aplicacions i amb independència Física Respecte dels fitxers que es facin servir, ofereixen llenguatges de consulta (query languages) per a usuaris i aplicacions, centralitzen les operacions (gestió automàtica d’accessos concurrents), mantenen la consistència de les Dades (fiabilitat) i controlen l’accés a les dades (seguretat).

Bases de dades relacionals:

Dades (fets coneguts i registrables (nom, Adreça...)), entitats (tot allò del que es tenen dades (client, avió,...)) Taules de registres (cada registre amb diversos camps, camp clau primària, Camps amb claus externes), relacions, restriccions d’integritat referencial (no Referenciar entitats inexistents) i metadades (dades que informen sobre les Dades emmagatzemades (longitud, tipus,...))

INTRODUCCIÓ ALS COMPUTADORS

Un computador és una maquina capaç d’executar programes per manipular dades, l’execució d’un Programa implica dur a terme les operacions d’intruccions corresponent, la interpretació de les instruccions (frases) del programa (en un llenguatge de programació determinat) es fa en una maquina que l’entén.

En el “little man computer”s’ocupava d’executar un programa emmagatzemat; L’home duia a terme un cicle (bucle indefinit) d’execució de les instruccions: Primer cercava la instrucció a executar i, després, n’executava l’operació amb Les dades corresponents, a més de processar dades, en podia obtenir de noves i En podia mostrar de processades. El llenguatge de la maquina era molt estricte I constituït per un repertori d’instruccions limitat. // un computador es una Mquina amb funcionament similar capaç d’executar programes en un llenguatge Específic i d’obtenir dades de l’exterior i de proporcionar-ne.

Arquitectura general d’un computador:

format per: dispositius perifèrics d’entrada/sortida -> processador (memòria principal  [emmagatzema les dades a processar i els Resultats i utilitza una tecnologia especifica] y CPU(unitat de control <-> unitat de procés) [efectua el processament de les dades d’acord amb El programa establert]

Arquitectura de von Neumann:

programa emmagatzemat on la CPU interpreta Les instruccions del programa que està emmagatzemat a memòria (dades i Instruccions en la mateixa memòria i la comunicació entre memòria i CPU es un Aspecte crític), la unitat de control du a terme el cicle d’execució D’instruccions, el camí de dades s’ocupa de les operacions amb vistes a Completar l’execució de la instrucció en curs.

MODEL DE CAPES

El disseny descendent es basa em una descomposició jeràrquica dels Programes (els mòduls de nivells superiors son programes en termes de mòduls de Nivells inferiors

En el model de capes dels computadors els llenguatges de programació Fan servir instruccions abstractes (descrites com a programes de la mateixa Capa y programades en llenguatges de les capes inferiors

En un computador S’hi executen programes expressats en llenguatges maquina que el llenguatge Maquina pertany a la capa d’abstracció mes baixa i les instruccions i les dades Que manipulen son molt simples.

Una aplicació és un programa o un conjunt de programes per a una Mateixa finalitat. (Aplicacions ofimàtiques, de disseny i manufactura, jocs i Entreteniment,...)

Un computador executa un conjunt de programes de forma seqüencial (tal com es fa amb Els seus components), que s’emmagatzemen en memòria principal quan s’estan Executant i que s’emmagatzemen en memòria secundaria, d’una manera permanent.

El sistemes operatius són una capa d’abstracció del hardware que Proporciona una interfície amb l’usuari, que pot interactuar amb l’ordinador Manipulant fitxers i executant programes/ crea una “maquina virtual” que entén Instruccions d’alt nivell per a programes d’aplicacions / s’ocupa de la gestió Dels recursos de la maquina “segons la demanda”.

Què és un sistema operatiu?

Un sistema Operatiu és un conjunt de mòduls (programes) destinats a: fer d’interfície Entre la maquina i els usuaris / fer d’interfície entre la maquina i els Programes de les aplicacions / gestionar els recursos de la maquina: permetre La realització de diverses tasques (programes) en un mateix sistema (o maquina)

Interfícies d’usuari

Les interfícies d’usuari Són constituïdes per un conjunt de software i hardware que permet a l’usuari Interactuar amb les aplicacions. (des del punt de vista dels programes de les Aplicacions, la interfície d’usuari permet captar informació de l’exterior (l’usuari) i proporcionar-ne cap a l’exterior del computador

Interfícies d’aplicacions

Les interfícies Dels programes d’aplicació són constituïdes per un conjunt de funcions que Faciliten la programació. Les API proporcionen un conjunt d’instruccions Abstractes als programes de les aplicacions. // Els sistemes operatius Proporcionen una interfície de programació d’aplicacions que amaga els detalls Del maquinari: entrada i sortida d’informació / manipulació del sistema de Fitxers / gestió de la màquina i, en especial, del processador.

Sistemes operatius i tasques

Per processos Actius simultanis:

Sistemes operatius Monotasca (=1): processos en seqüencia

Característiques: Gestió d’ordres: interfície d’usuari, modes d’operació interactiva i prefixada Per guio / manipulació de fitxers: Creació, eliminació, reserva d’espai,... Execució de “fitxers executables / gestió de memòria: traducció D’adreces, gestió dels espais d’execució dels programes “vius” / execució de programes: carrega en Memòria, control de l’execució i entrada/sortida / processos executats en seqüencia / exclusivitat dels recursos on tota la maquina supeditada a l’execució D’un únic programa / problemes: l’eficiència de l’ús dels recursos depèn del Procés (processador desaprofitat en operacions d’entrada/sortida) nomes un Procés en un període de temps (impossibilitat d’aprofitar temps perduts) / Solucions: Aprofitament dels recursos per a d’altres tasques, execució “paral·lela” de Diverses tasques.

Sistemes operatius multitasca (>1):

processos concurrents

Característiques : Diversos processos alhora / gestió dels recursos per als processos: complexa (hi ha molts recursos diferents i molts peticionaris diferents (les tasques)) y Eficient (“el propòsit d’un SO es el de gestionar els recursos (reservar-los Per als processos) i de proporcionar una interfície dels matexos (abstracció Dels recursos per als processos) per assolir una execució eficient dels Programes de la cpa d’aplicacions.”)

Gestió de recursos:

Assignació de recursos a processos que poden ser recursos exclusius o recursos Compartits (hi ha 2 tipus: temporalment: processador, dispositius d’entrada i Sortida i Espacialment: memòria principal. //  Planificació de l’execució dels processos on un procés es un programa en Execució en un processador, amb un estat que canvia la llarg del temps. La Taula de processos conté informació per al mòdul de gestió corresponent del SO (Estat d’execució, recursos reservats).  Cada cert temps, el planificador actualitza la taula de processos i Determina el proper procés a executar en el processador.

Interrupcions:

són senyals que provoquen la crida a un programa Específic, una “rutina de servei de la interrupció” o ISR, l’execució del Programa en curs s’interromp y en acabat de la rutina de servei, es reprèn L’execució del programa interromput. // Senyals d’interrupció: de l’exterior (de dispositius d’entrada y sortida), interns (erros d’execució, crides Programades,...)  i del temporitzador (cada cert temps, ...)