Wikiproiektu:Informatika/Sistema eragileak-en iturria ikusi

{{HezkuntzaPrograma}}
{{zuzendu}}
[[Fitxategi:Operating_system_placement.svg|thumb|200px|Sistema eragileak, non kokatzen diren aplikazioaren eta [[hardware]]aren artean.]]


'''Sistema eragilea''' [[software]] bat da eta programekin eta datuekin osatzen da. Sistema eragileak konputagailuaren hardwarea kudeatzen du, eta askotariko software aplikazioak efizientziaz exekutatzeko zerbitzu komunak eskaintzen ditu. Sistema eragileak hardwarearen gainean eta beste programa eta aplikazioen azpian egon behar du programa hauek ondo funtzionatu ahal izateko.

Sistema eragile baten oinarrizko helburuak eta ikuspuntuak bi dira, elkarren artean erlazionaturik badaude ere: batetik makina-mailakoak baino funtzionalitate ahaltsuagoak eskaintzea programei eta programatzaileei, eta bestetik, baliabideen kudeaketa orekatu eta eraginkorra. Lehen helburua sistema-deiek betetzen dute, horretarako, sistema-dei horien kodea definitu behar da, baina hori egiterakoan baliabideen kudeaketa orekatua eta eraginkorra hartu behar da kontuan. Era berean, kudeaketa egokia ziurtatzeko sinkronizazio/komunikazioa eduki behar da kontuan.

Sistema eragilea beharrezkoa da erabiltzailea [[konputagailu]]arekin komunikatzeko. Hardwarearen funtsezko kudeaketa oso konplexua da, hori dela eta, sistema eragileak sistemaren ulermena eta erabilpena errazten du erabiltzailearentzat.

Makinaren zehaztasunak alde batera utziz, oro har, baliabideak kudeatzeko aukera eskaintzen duen softwarea da. Mota honetako [[software]]a, [[mikroprozesadore]]ak erabiltzen dituzten sistema gehienetan aurki dezakegu, hala nola, [[telefono mugikor]]retan, [[DVD]]ak ikusteko sistemetan, [[konputagailu]]etan eta abarretan.

Oinarrizko zeregina bat ere [[konputagailua]]ren baliabideak kudeatzea da, [[hardware]]a koordinatzea eta [[konputagailu]]aren memoriako fitxategi eta direktorioak antolatzea dira.

Mikroprozesadoreak erabiltzen duten aparatu elektroniko gehienak sistema eragilea daukate, adibidez: telefono mugikorrak, DVD irakurgailuak, konputagailuak, bideratzaileak, etab.

Mahaigaineko Sistema eragilerik erabilienetatik lehena [[Microsoft]]-en [[Windows]] da, merkatuko %82.74-rekin. Jarraian [[Apple Inc.]]-ren [[macOS]] doa merkatuko %13.23-rekin eta hirugarren [[Linux]]-en oinarritutako Sistema eragileak merkatuko %1.57-rekin. Mugikorren ([[telefono mugikor]]rak eta [[tablet]]ak bateratuta) sektorean 2017-an bildu ziren datuetik ondokoa ondorioztatzen da: Merkatuko %70-a (eta urteroko %10.3-ko hazkundearekin) [[Google]]ren [[Android]] sistema eragileak du. [[Apple Inc.]]ren [[iOS]]-ek duen eragina %12.1-koa da (eta urtero %5.2 txikitzen da balio hori). Gainontzeko Sistema eragileen artean %0.3a osatzen dute. Zerbitzarien sektorean aldiz sistema eragile erabilienak [[Linux]]en oinarritutakoak dira.

== Historia ==

{{nagusia|Wikiproiektu:Informatika/SEHistoria1}}

Gaur egungo [[informatika]] [[Bigarren Mundu Gerra]]ren ondorioz sortu zen, 40.hamarkadan. Garai haietan, ez zen existitzen "Sistema Eragile" kontzepturik eta programatzaileek zuzenean lan egiten zuten [[konputagailua]]ren [[hardware]]arekin [[zenbaki-sistema bitar]]ra erabiliz (0koak eta 1koak soilik erabiliz).

Lehen sistema eragilea 50.harmakadan sortu zen, zehazki, 1956. urtean. General Motors konpainiak garatu zuen [[IBM]] 704 konputagailu batentzat eta bere eginkizun bakarra programa baten exekuzioa amaitzean beste bat exekutzatzea zen. Bere izena, GM-NAA I/O.

60.harmakadan, iraultza eman zen sistema eragileen arloan eta kontzeptu berriak azaldu ziren: multiataza, multierabiltzailea, multiprozesadoreak eta denbora errealeko sistemak. Hamarkada honetan, [[UNIX]] sortuko da eta hau izango da sistema eragile gehienen oinarria, baita gaur egun ere.   

70.hamarkadan, [[konputagailu]] pertsonalen hazkundeak, hauek jendeari gerturatzea eragin zuen, inoiz pentsatu izan ez zen bezala. Honek, garapena izugarri bultzatu zuen eta ondorioz, C programazio lengoaia sortu zen. Honek, erabiltzaileen hazkunde handia ekarri zuen, gehiengoa programatzen ez zekiten erabiltzaileak eta horregatik, lehentasuna sistema eragile ulerterrazak sortzea izan zen, lehen interfaze grafikoak sortuz 80. hamarkadaren hasieran.

80.hamarkadan, [[konputagailu]] pertsonaletan errendimendua alde batera utzi zen eta sistema eragileak lagungarri izatea eta erabileraren erraztasuna bultzatu zen. Honen ondorioz, aplikazioen azkartasuna gutxitzen zen baina geroz eta praktiko eta soilagoak ziren erabiltzaileentzat. Garai honetan, dagoeneko existitzen ziren lengoaiak erabiltzen ziren, Smalltalk edo [[C]] adibidez, eta beste lengoaia berri batzuk sortu ziren, [[C++]], Eiffel, Haskell edo Miranda adibidez. Hamarkada honen erdian bi sistema eragile ziren gehien erabiltzen zirenak([[MS-DOS]] eta [[UNIX]]). 1984.ean merkaturatu zen lehen [[Macintosh]] konputagailua eta honek [[Mac OS]] sistema eragilea zuen bere barnean, non, berrikuntza oso garrantzitsuak ekarri zituen, multiataza eta [[sagu (ordenagailua)|sagu]]aren erabilera adibidez. Azken honek, eztabaida sortu zuen batez ere komando lerroarekin lan egitea ohituta zeuden erabiltzaileen artean, [[sagu (ordenagailua)|sagu]]a jostailu moduan ikusten baitzuten.

90.hamarkadan azaldu zen lehen Linux bertsioa, zehazki, 1991.eko irailean [[Linus Torvalds]]-ek sortua beste hainbat kolaboratzailerekin batera. Sistema honek [[UNIX]] du oinarritzat eta hasiera batean, komandoen bidez bakarrik egiten zuen lan, [[MS-DOS]]n antzera. Gaur egun, interfaze grafikoen bidez ere erabil daiteke arazorik gabe. Hamarkada honetan ere zabaldu zen Windows sistema eragilea. [[Microsoft]]-ek garatua, [[MS-DOS]]n oinarritzen da eta [[Windows 95]] iritsi arte ez zen interfaze grafiko bidezko sistema izan. 3.11 bertsiora arte, [[MS-DOS]] erabiltzeko mahaigain ingurune bat besterik ez zen izan. [[Windows 95]] sistema 1995.eko abuztuaren 24n merkaturatu zen eta arrakasta nabarmena izan zuela esan daiteke. Ondoren, 1999.ean [[Microsoft]]-ek [[Windows]] 98 bertsio berria merkaturatu zuen, erabiltzaileei hainbat abantaila eskainiz eta [[Internet]]aren inguruko ezaugarri batzuk barneratzen zituela.

Hemendik aurrera, 21.mendean sarturik, [[Windows]], [[Mac OS]] eta [[Linux]] izan dira sistema eragile erabilienak eta gehien garatu direnak. Hauek, bakoitzak bere moduan, berrikuntza eta abantaila ugari ekarri dituzte gaur egun arte, hainbat bertsio eguneratuz.

== Sistema eragile motak ==

===Ataza bakarreko sistemak eta sistema multiatazak===

Ataza bakarreko sistemak programa bakarra eduki dezake martxan, aldiz sistema eragile [[multiataza]]k, programa bat baino gehiago exekuta ditzake momentu berean, hauek [[konkurrentzia]]n exekutatuz. Hau denbora partekatzeari esker lor daiteke, prozesadorearen denbora prozesuen artean banatzean datza. Prozesu hauek, esleitu zaien denbora amaitzean etengo dira, horrela hainbat prozesu momentu berean exekutatzen direnaren sentsazioa lortuz. Geldialdi txiki hauek kontrolatzen duen azpiprozesu bat egongo da sisteman, honen helburua prozesu guztiak exekuzioan mantentzea izanik.

===Erabiltzaile bakarreko sistemak eta sistema multierabiltzaileak===

Erabiltzaile bakarreko sistema eragileak ezin ditu erabiltzaileak desberdindu, baina [[multiataza]] baimendu dezake. Sistema [[multierabiltzaile]]etan hainbat erabiltzaile aldi berean konputagailu bera erabiltzean oinarritzen da.

===Sistema banatuak===
Sistema banatuetarako sistema eragileak, konputagailu desberdinak maneiatzen ditu bakar bat izango balira bezala. Konputagailuen sareko garapenak, hau da, ordenagailuak elkarren artean lotuta eta komunikatuta egoteak, sistema banatuak ekarri zituen. Sistema banatuetan programak makina bat baino gehiagotan exekutatzen dira, eta konputagailuak kooperazioan lanean aritzen dira.


== Kernela ==
[[Sistema eragile|Sistema eragilearen]] '''kernela''', [[Sistema eragile|sistema eragile]] guztiek erabiltzen duten [[Software|software]] garrantzitsu bat da. '''Kernela''' [[Sistema eragile|sistema eragilearen]] bihoztzat hartzen da, [[Hardware|hardwarea]] eta [[Software|softwarea]] elkarlotzen dituelako. Elkarlotze honek [[Konputagailu|konputagailu]] edo [[Ordenagailu|ordenagailu]] batek modu eraginkor batean lan egitea ahalbidetzen du. [[Sistema eragile|Sistema eragilearen]] barruan, [[modu pribilegiatuan]] exekutatzen da, horrela, programek [[Hardware|hardwarea]] modu seguruan atzitu ahal izango dute. Hau dena gauzatu ahal izateko, [[sistema-deiak]] ([[:en:System call|system calls]]) erabiltzen ditu. '''Kernela'''k, erabiltzaile arruntari makinaren erabilpena errazteko erabiltzen da.

[[Konputagailu|Konputagailua]] pizten dugun bakoitzean, '''kernela''', [[Ordenagailu|ordenagailuko]] [[RAM memoria|RAM memorian]] kargatzen da eta bertan dirau [[Ordenagailu|ordenagailua]] itzali arte.

Nahiz eta aurretik esan [[Sistema eragile|sistema eragile]] orok erabiltzen duela '''kernela''', benetan, [[hardwarearen abstrakzioa]] ([[:en:Hardware abstraction|hardware abstraction]]) lortu nahi ez badugu ez dugu '''kernelik''' behar. [[Abstrakzioa]] ([[:en:Hardware abstraction|hardware abstraction]]) lortzea, [[programatzaile|programatzaileak]] [[Hardware|hardwareari]] buruzko detaileak jakin gabe, hau atzitzeko aukera izateari deritzo.

=== Funtzioak ===


'''Kernelak''' [[Konputagailu|konputagailuari]] baliabideak eskaini eta kudeatzen dizkio, beste programei exekuzioa eta baliabide horiek erabiltzea baimenduz. '''Kernelak''' gainera [[Memoria (informatika)|memoriako]] helbide espazioa ezartzen du aplikazioetarako, [[Memoria (informatika)|memorian]] aplikazioen kodea duen fitxategiak kargatzen ditu eta programentzako edota programen barnean kokapen bereziak dituzten adarrentzako exekuzio [[Pila (informatika)|pila ]] ezartzen du.

Kernela hauen arduradun da:

1. [[Periferiko (ordenagailua)|Periferikoei]] edo makinara konektatzen diren [[Gailu|gailuei]] sarbidea baimentzen die, erabiltzaileak erabili ditzan.

2. Makinaren zerbitzuak eta programak modu eraginkor batean exekuta daitezen [[Memoria (informatika)|memoria]] kudeatzen du.

3. Prozesu eta programa ezberdinek prozesatzeko behar duten denbora kudeatzen du.

=== Kernel motak ===
Hasiera batean, [[Konputagailu|konputagailuak]], '''nukleorik''' gabe funtzionatzen zuten, baina, programa ezberdinak erabili ahal izateko, makinak berrabiarazi eta birkonfiguratu behar ziren. Horregatik, programa laguntzaileak [[Memoria (informatika)|memorian]] gordetzen hasi ziren. Programa hauek garatzen joan ziren eta gaur egun '''nukleo''' edo '''kernel''' izenarekin ezagutzen direnen oinarri izan ziren. 

Egun, lau '''kernel''' mota daude indarrean:

1. [[Nukleo monolitikoak]] ([[ :en:Monolithic kernel|Monolithic kernel]]): hauek [[:en:Hardware abstraction|hardwarearen abstrakzioa]] errazten dute. Ez dute modulurik erabiltzen, hau da, '''kernela''' programatua dago dena kapa batean garatzeko. Honek azkarragoa egiten du, baina segurtasun aldetik galerak sortzen dira eta gainera prozesua konplexuagoa da. Adibidez, [[Linux]] edo [[Unix]] [[Sistema eragile|sistema eragileek]] honako '''nukleoak''' erabiltzen dituzte.

2. [[Mikronukleoak]] ([[:en:Microkernel|Microkernel]]): funtzionalitatea hobetzeko, [[Hardware|hardwareari]] [[:en:Hardware abstraction|abstrakzio]] bakunak eskaini eta zerbitzari aplikazioak erabiltzen dituzte. Sistema hau, aurrekoa baina seguruagoa da, baina motelagoa ere eta askotan erantzuna jasotzeko denbora dezente itxaron behar da. Adibidez, [[OS X|MAC OS X sistema eragileak]] , [[Mach (nukleo)|Mach mikronukleoa]] erabiltzen du.

3. [[Nukleo hibridoak]] ([[:en:Hybrid kernel|Hybrid kernel]]): [[:en:Microkernel|mikronukleoen]] parekoak dira, baina '''kernela''' azkarragoa izan dadin, '''kernelaren''' espazioan kode gehigarria eskaintzen dute. [[Windows|Windowsek]] esaterako, [[Windows NT|Windows NT kernela]] erabiltzen du, mota honetakoa dena.

4. [[Exonukleoak]] ([[:en:Exokernel|Exokernel]]): [[Hardware|hardwarea]] zuzenean atzitzeko [[:en:Library (computing)|liburutegiak]] eskaintzen dituzte. Gaur egun [[:en:Nemesis (operating system)|Nemesis sistema eragileak]] honelako '''kernel''' mota erabiltzen du, hala ere, [[:en:Nemesis (operating system)|Nemesis]] ez da oso ezaguna.

==Sistema deiak==

Konputazioan, [[Wikiproiektu:Informatika/Sistema-dei | Sistema-deiak]] bat programa informatiko batek uneko sistema eragilearen kernelari zerbitzu eskaera bat egiteko balio duen errutina bat da. Zerbitzu hauen artean: hardwarearekin lotutako zerbitzuak (adibidez, disko gogorraren atzipena), prozesuen exekuzioa eta sorrera edota kernelaren barneko zerbitzuen komunikazioa, esate baterako, prozesuen planifikazioa.

Linux kernelean oinarritzen diren sistema eragileek, sitema-dei mota ezberdinak dituzte zereginaren edo lortzen dutenaren arabera. Batez ere, 5 taldetan sailkatzen dira:

# Prozesuen Kontrol kudeaketarako: load, wait, sleep...
# Fitxategi kudeaketarakoak: open, close, read...
# Gailuen kudeaketarako: request device, read...
# Informazioaren mantenimendurako
# Komunikaziorako

== Moduak ==
Aplikazioak ez dira [[Prozesadore|prozesadorearen]] agindu guztiak erabiltzeko gai izan behar; aitzitik, [[Sistema eragile|sistema eragileak]] instrukzio horiek guztiak erabili ahal izatea ezinbestekoa da. Hori horrela izanik, [[Hardware|hardware]] fabrikatzaileek eskuarki bi operazio modu dituzten prozesadoreak eskaintzen dituzte: erabiltzaile modua (ez pribilegiatua) eta gainbegirale modua (pribilegiatua).

* ''Erabiltzaile modua'':
Modu hau ez pribilegiatua da eta aplikazioek exekutatu ditzaketen agindu multzoari dagokio. Modu ez pribilegiatu honetan exekutatu daitekeen agindu bilduma hori [[Prozesadore|prozesadoreak]] eskaintzen dituen agindu guztien azpimultzo bat da. Beraz, erabiltzaile moduan [[Prozesadore|prozesadoreak]] agindu kopuru mugatua soilik exekutatu ahal izango du, prozesuari esleitutakoak, hain zuzen ere, eta ezin du [[Hardware|hardwarearekin]] elkar eragin.

* ''Gainbegirale modua'': 
Modu hau pribilegiatua da eta ''[[Kernel]]'' modua ere deritzo. [[Prozesadore|Prozesadorearen]] egindu multzo osora eta sistemaren errekurtsoetara sartzea ahalbidetzen du, ez du inolako murriztapenik sistemaren ''[[Kernel|Kernelera]]'' sartzerako orduan; hortaz, modu ez pribilegiatuaren agindu multzoa ere du barne. [[Prozesadore|Prozesadorearen]] agindu guztiak erabili ditzake, memoria osoa manipulatu, gailu-kontrolagailu guztiekin elkar eragin... Modu honetan exekutatzen da [[Sistema eragile|sistema eragilearen]] [[Nukleo (informatika)|nukleoa]].

Erabiltzailetik gainbegiralerako trantsizioa prozesadorearen agindu baten bitartez egiten da, ''INT'' (software bidezko etena) edota ''SYSCALL'' (sistema-deia) bitartez. [[Sistema eragile|Sistema eragileak]], aplikazio bati prozesadore errekurtso bat esleitu baino lehen, [[Prozesadore|prozesadorea]] modu ez pribilegiatuan jartzen du.

== Fitxategiak ==
{{nagusia|Fitxategi (informatika)}}

Konputagailuak, informazioa diskoetan modu iraunkorrean gordetzeko [[Fitxategi (informatika)|fitxategi]]ak erabiltzen ditu. Fitxategiak modu konkretu batean antolatzen dira atzipen azkarragoa lortzeko, fidagarritasuna handitzeko eta erabilitako espazioa hobeto aprobetxatzeko. Honi [[Fitxategi sistema|fitxategi sistema]] deitzen zaio, eta fitxategien edukia gordetzeaz gain, izena, propietateak, direktorio hierarkia, baimenak... kudeatzen ditu, informazioa era erabilgarriagoan eskainiz.

== Ikus, gainera: ==

*  [[Software|Konputagailu programa]].
*  [[Fitxategi sistema]]k.
*  [[Segmentazio (memoria)|Memoria segmentazioa]].
*  [[Sistema eragileen arkitektura]].
* [[MS-DOS]].
* [[Linux]].

== Kanpo loturak ==
{{commonskat}}

* [http://www.zientzia.net/artikulua.asp?Artik_kod=5495 Zientzia.net atariko artikulua: "Sistema eragileak: MS-DOSetik harantzago" (1994/12/01)]
* [http://www.zientzia.net/artikulua.asp?Artik_kod=6442 Zientzia.net atariko artikulua: "Ordenadoreen memoria hedatua" (1993/06/01)]
* [http://www.zientzia.net/artikulua.asp?Artik_kod=6501 Zientzia.net atariko artikulua: "Ordenadoreen Memoria Zabaldua" (1993/05/01)]
* [https://es.wikipedia.org/wiki/Gestión_de_archivos Gaztelerazko Wikipediako artikulua: "Gestión de archivos"]
* [https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo  Wikipediako gaztelerazko Sistema Eragileen orrialdea]
* [https://www.profesionalreview.com/2018/01/04/que-es-el-kernel-y-como-funciona/ ¿Qué es el kernel y cómo funciona? ]
* [https://www.ecured.cu/Kernel  Kernel]
* [https://www.ecured.cu/Sistema_operativo  Ecured: "Sistema Operativo"]
* [http://www.elsabioinformatico.com/articulos/kernel-sistema-operativo-604  ¿Qué es el kernel de un sistema operativo?]
* [http://zientzia.eus/artikuluak/gnulinux-sistema-eragileen-artean-lehiakide-ahalts/ Zientzia.eus atariko artikulua: GNU/Linux, sistema eragileen artean lehiakide ahaltsua eta librea (2007/04/01)]
* [https://www.webopedia.com/TERM/K/kernel.html kernel]
* [http://www.areatecnologia.com/sistemas-operativos.htm  Area Tecnologica: "Sistemas Operativos"]
* [https://1984.lsi.us.es/wiki-ssoo/index.php/Modos_de_operaci%C3%B3n_de_la_CPU Modos de operación de la CPU]
* [https://es.slideshare.net/klserranog/el-kernel-en-los-sistemas-operativos El kernel en los sistemas operativos]
* {{es}} [https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo [https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo]]
* {{es}} [https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_los_sistemas_operativos [https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_los_sistemas_operativos]]
* {{es}} [https://www.fib.upc.edu/retro-informatica/historia/so.html [https://www.fib.upc.edu/retro-informatica/historia/so.html]]
* {{es}} [http://jemonsalzso.blogspot.com.es/ [http://jemonsalzso.blogspot.com.es/]]
[[Kategoria:Sistema eragileak]]
[[Kategoria:Informatikako terminologia]]
[[Kategoria:Informatika]]