Unidad 1 sistemas operativos

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Sistemas operativos

Unidad 1. Introducción a los sistemas operativos

1. Evolución histórica del desarrollo de los sistemas operativos

Para ver que son los sistemas operativos y qué es lo que realizan, conviene repasar cómo se han desarrollado a lo largo de los últimos años. Al seguir dicha evolución, podremos identificar cuáles son los elementos comunes de los sistemas operativos yver cómo y porqué estos sistemas se han desarrollado como lo han hecho.

Sistemas mainframe. Las supercomputadoras fueron las primeras usadas para resolver problemas comerciales o científicos. De estas computadoras parte la evolución de los sistemas operativos.

Sistemas de procesamiento por lotes (Batch). Las primeras computadoras eran (físicamente ) enormes máquinas que se operaban desdeuna consola. Los dispositivos de entrada comunes eran lectores de tarjetas y unidades de cinta. Los dispositivos de salida comunes eran impresoras de línea, unidades de cinta y tarjetas perforadoras. El usuario no interactuaba directamente con los sistemas de cómputo; mas bien, preparaba un trabajo y lo entregaba al operador de la computadora. El trabajo generalmente estaba en forma de tarjetasperforadas; en algún momento posterior obtenía un resultado impreso generalmente en papel.

Para acelerar el procesamiento, los operadores agrupaban en lotes los trabajos con necesidades similares y los ejecutaban en la computadora como un grupo. Así, los programadores dejaban sus programas con el operador, quien los clasificaba por lotes con requerimientos similares y, a medida que quedabadisponible la computadora, ejecutaba cada lote. La salida de cada trabajo se devolvía al respectivo programador.

El sistema operativo era bastante simple, su trabajo principal consistía en transferir automáticamente el control de un trabajo al siguiente. El sistema operativo siempre estaba residente en memoria (Fig. 1).

Sistemas de multiprogramación. Con la mejoría de la tecnología y laintroducción de los discos se tuvieron dispositivos más rápidos de E/S.; la introducción de los discos permitió a los sistemas operativos almacenar los trabajos en dichos discos en lugar de cintas o tarjetas perforadas. Esto permitió a los S.O. acceder directamente a varios trabajos por lo que los S.O. debieron realizar una calendarización de los trabajos, con el propósito de realizar las tareas yusar los recursos eficientemente.

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Figura 1. Distribución de la memoria en un sistema por lotes simple

Sistemas de multiprogramación. Con la mejoría de la tecnología y la introducción de los discos se tuvieron dispositivos más rápidos de E/S.; la introducción de los discos permitió a los sistemas operativos almacenar los trabajos en dichos discos en lugar de cintas o tarjetasperforadas. Esto permitió a los S.O. acceder directamente a varios trabajos por lo que los S.O. debieron realizar una calendarización de los trabajos, con el propósito de realizar las tareas y usar los recursos eficientemente.

El aspecto más importante de la calendarización de trabajos es la capacidad de multiprogramar. La multiprogramación incremente el uso de la CPU organizando los trabajos de talmanera que la CPU siempre tenga alguno por ejecutar.

La idea es esta: el sistema operativo mantiene simultáneamente varios trabajos en memoria (fig. 2). Éstos forman un subconjunto del total que se mantiene en el grupo o reserva. El sistema operativo toma y comienza a ejecutar uno de los trabajos que están en la memoria. En ocasiones, el trabajo tiene que esperar a que se complete algunatarea, tal como una operación de E/S. En un sistema sin multiprogramación, la CPU estaría ociosa. En un sistema de multiprogramación, el sistema operativo simplemente cambia a otro trabajo y lo ejecuta. Cuando este trabajo necesita esperar, la CPU cambia a otro, y así sucesivamente. Con el tiempo, el primer trabajo termina su espera y vuelve de nuevo a la CPU. Mientras exista por lo menos un...
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