Introduccion e Historia De Los Sistemas Operativos

Unidad I.
Componentes y estructura del sistema operativo

I.1 Sistema operativo
Los sistemas de cómputo tienen inherente una gran complejidad; El sistema operativo es una capa de programas que se encarga de ocultarla al usuario presentando una máquina virtual con la que el usuario interactúa a través de una interfaz, y es menos compleja que la máquina real o física. Sobre el sistema operativose encuentran todas las aplicaciones que pueden ejecutarse en el sistema de cómputo. La Unidad Central de Proceso (CPU) normalmente está contenida en un microprocesador, cuya arquitectura generalmente considera modos de operación con diferentes niveles de acceso a los recursos del procesador como mecanismo de protección de datos y funcionalidad, estos niveles se conocen normalmente como anillos.El sistema operativo (SO) se ejecuta en el anillo de mayor privilegio, lo que se conoce como modo Kernel o supervisor. El resto de los programas se ejecutan en un anillo de menor privilegio o modo usuario. Los anillos soportados por hardware fueron una de las mayores aportaciones del SO MULTICS, antecesor altamente seguro de UNIX. En la actualidad, la mayoría de los SO están diseñados paratrabajar con solo dos anillos. Tomando en cuenta estas consideraciones, podemos definir al sistema operativo como: Una máquina extendida: oculta la complejidad del hardware presentando una máquina virtual que tiene instrucciones o comandos más poderosos que la máquina física por lo que es más fácil de manejar y programar que el hardware que la compone. Un administrador de recursos: Administra losrecursos disponibles en el equipo de cómputo, asignándolos a los procesos que los requieren de forma transparente para el usuario. Entre los recursos que administra el SO tenemos la memoria, los dispositivos de almacenamiento, de entrada y salida y muy importante, el procesador mismo.

I.2 Historia de los Sistemas Operativos
La Máquina Analítica, primera computadora digital de la historia fuediseñada por C. Babagge, pero desafortunadamente la tecnología de su época era insuficiente para poder construirla ya que era totalmente mecánica. La evolución de los SO va ligada a la evolución de los sistemas de cómputo. Cada generación de computadoras adicionó nuevas capacidades a los equipos, las cuales los Sistemas Operativos tuvieron que ser capaces de administrar.

I.2.1 Primera generación(1945-1955)
Esta generación se caracteriza por el empleo de tubos de vacío y tableros de conexiones que permitían hacer la programación de la máquina la cual ocupaba en ocasiones plantas enteras en edificios y contenía millares de tubos de vacío. Destacan en esta época: Z3 de K. Zuse (1941), primera computadora programable (sin saltos condicionales) totalmente automática; utilizaba aritmética binariade punto flotante y tenía palabras de 22 bits. Leía las instrucciones de una cinta de película perforada. Esta máquina trabajaba en base a relevadores. Mark I (ASCC), Automated Sequence Controlled Calculator, diseñada por H. Aiken de Harvard y construida por IBM (1944), es la primera máquina funcional que podía ejecutar largas secuencias de cálculo de forma automática. No tenía instrucción de saltocondicional, utilizaba aritmética decimal y palabras de 24 bits y leía las instrucciones de una cinta de papel perforada, y almacenaba los datos en contadores electromecánicos. Este arreglo se denomina “Arquitectura de Harvard”. ENIAC, Electronic Numerica Integrator and Calculator, de J.P. Eckert y J.W.Mauchley de la Universidad Pensilvania (1946), primera computadora electrónica digital depropósito general considerada Turing Completa (con saltos condicionales y carga de memoria). EDVAC, Electronic Discrete Variable Automatic Computer, de los diseñadores de la ENIAC y J. von Neumann (1949), utilizaba aritmética binaria y pone en práctica el concepto de programa almacenado de von Neumann (1945). Utiliza cintas magnéticas, memoria serial ultrasónica y separa la unidad de cálculo. EDSAC,...