Sistemas operativos

SO - Teórico

Sistemas Operativos Teórico

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Mónica Canto

SO - Teórico

1. Introducción
Un sistema operativo es un programa que actúa como intermediario entre el usuario y la máquina. El primer objetivo es hacer el sistema cómodo de usar, tratado de hacerlo de la forma más eficiente posible.

1.1 ¿Qué es un sistema operativo?
Los sistemasse dividen en cuatro componentes: El hardware, el sistema operativo, los programas de aplicación y los usuarios. El sistema operativo controla y coordina el uso del hardware entre los diversos programas de aplicación. El sistema de computación tiene muchos recursos, y el sistema operativo actúa como gestor de esos recursos para los distintos usuarios, decidiendo que solicitudes atenderáinmediatamente, para operar de manera eficiente y justa. Controla la ejecución de los programas de usuario a fin de evitar errores y el uso incorrecto del computador. Hay distintos programas de usuario, pero todos tienen operaciones en común, que son las encargadas de la E/S. Estas operaciones se agrupan en un solo programa, que es el sistema operativo. Otra definición de sistema operativo es el programaindividual (núcleo o kernel) que se está ejecutando todo el tiempo en el computador. Los objetivos del sistema operativo son:
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Comodidad: Facilitan las tareas de cómputo. Eficiencia: Se desea hacer un sistema que aproveche al máximo los recursos.

Los SO se crearon para facilitar el uso del hardware y estudiando los problemas se dio pie a la introducción de nuevas características en elhardware, nuevas arquitecturas.

1.2 Sistemas por lotes sencillos
Los primeros computadores eran máquinas enormes que se controlaban desde una consola. Los dispositivos de entrada eran lectores de tarjetas, y los de salida, impresoras de línea o perforadores de tarjetas. Los usuarios no interactuaban directamente con los computadores, sino que preparaban los trabajos en tarjetas perforadas, loentregaban al operador del computador y en algún momento posterior, obtenía los resultados, o un vuelco de memoria (contenido de los registros) si había errores. El sistema operativo era sencillo, y estaba siempre residente en memoria. Lee tarjetas, procesa e imprime, pero hay falta de interacción con el usuario. En este entorno de ejecución, la CPU con frecuencia está ociosa, debido a que losdispositivos E/S mecánicos son lentos. Los dispositivos de lectura, fueron mejorando con los años, pero también la CPU, por lo tanto el problema aumentó aún más.

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La introducción de la tecnología de discos magnéticos fue útil en este sentido. En vez de leer las tarjetas al CPU, se leen al disco. Luego el CPU lee el disco para obtener las entadas y guarda enel mismo las salidas, las cuales son leídas luego por la impresora. Esto es llamado “Spooling” (simultaneous peripheral operation on-line). El disco se usa como buffer, para leer por adelantado hasta donde sea posible de los dispositivos de entrada, y para guardar los archivos de salida hasta que los dispositivos de salida puedan aceptarlos, mientras la CPU se mantiene procesando continuamente, sinesperar entradas o salidas. También sirve para procesar datos en sitios remotos.

1.3 Sistemas por lotes multiprogramados
En el caso anterior, no se puede mantener ni los dispositivos E/S ni el CPU ocupados todo el tiempo, ya que si los trabajos llegan directo de la lectora, se deben ejecutar en orden de llegada, en cambio si están en un disco, el SO puede utilizar multiprogramación la cualaumenta el aprovechamiento de la CPU, organizando los trabajos para que la CPU tenga siempre uno para ejecutar. La idea es que el SO mantiene varios trabajos en la memoria a la vez, manteniendo el resto en reserva. Luego escoge uno de los que están en memoria y lo ejecuta. Mientras ese trabajo tiene que esperar, por ejemplo terminar una operación E/S, en un sistema sin multiprogramación, la CPU...