Sistemas operativos

1: Introducción a los sistemas operativos.


1: ¿Qué es un sistema operativo?
Es un programa que controla la ejecución de los programas de aplicación. Actúa como interfaz entre el usuario y el hardware. Proporciona al usuario un entorno cómodo y eficiente para ejecutar sus programas.


Objetivos:
• Facilitar el uso del sistema informático.
• Uso eficientedel hardware del ordenador.


1. El sistema operativo como máquina virtual.
Sería muy difícil para el usuario y su aplicación dominar todos los elementos a nivel de hardware y direcciones máquina.


Un sistema operativo transforma un cierto hardware en una máquina más fácil de usar.


2. El sistema operativo como administrador (manejador) de recursos.Un sistema informático tiene recursos como la memoria central, CPU, discos, impresoras y tiene usuarios que quieren usar esos recursos. El sistema operativo debe optimizar el uso de sus recursos entre los distintos usuarios para conseguir un máximo rendimiento y debe lograr que se compartan los recursos del sistema y los datos entre varios usuarios que trabajen simultáneamente.


2:Evolución histórica de los sistemas operativos.
1. Los primeros sistemas.
No existía un sistema operativo propiamente dicho. Se utilizaba un esquema de reserva por solicitud. El modo de operación era proceso en serie. Se operaba directamente con el ordenador. Era un modo de trabajo interactivo. El programa tenía que ser cargado directamente en memoria.


Aparecen los primerosensambladores, enlazadores, cargadores de programas y compiladores de Fortran y Cóbol. Aparecen las bibliotecas de funciones comunes y controladores de dispositivos.


2. Sistemas por lote.
Se contratan operadores especiales que interactuaban directamente con el ordenador, no el programador. Se organizan los trabajos por lotes: Datos, código ejecutable, instrucciones de control.Por ejemplo: varios trabajos todos en el mismo lenguaje.


Esto da lugar al primer sistema operativo: secuencionamiento automático de trabajos. Un programa monitor residente se encarga de cargar en memoria el programa y ejecutarlo. Luego se vuelve a llamar al monitor que carga otro programa y lo ejecuta y así sucesivamente. Estas órdenes se le daban a través de tarjetas de órdenes.Partes del monitor residente:
• Intérprete de tarjeta de control.
• Cargador.
• Manejadores de dispositivos.
• Tratamiento de interrupciones.


Mientras se realizan operaciones de E/S, la CPU está aprovechando ese tiempo:
- Operaciones fuera de línea: la E/S se realiza en otro aparato, a través de cintas magnéticas.
-Procesamiento satélite: un ordenador satélite sólo se dedica a operaciones de E/S. Esto da lugar a los dispositivos lógicos de E/S.


Aparecen el buffering y el spooling para que todas las operaciones se realicen en la misma máquina.
• Buffering: Método de solapar operaciones de E/S con operaciones de CPU del mismo proceso. Para sincronizar el trabajo entre la CPU y los dispositivos de E/S seemplean las interrupciones. En un sistema guiado por interrupciones, la CPU es interrumpida por cada carácter que realiza una operación de E/S. Para liberar a la CPU de todo el trabajo de E/S se data al sistema de DMA. En un sistema con DMA, la CPU es interrumpida por cada bloque de datos que realiza una operación de E/S.
• Spooling: Aparece cuando aparecen los discos magnéticos. Método parasimultanear las operaciones de E/S de otros procesos con las de computación del trabajo actual. Las operaciones de E/S de los procesos anteriores y posteriores, son realizadas por el spool, concurrentemente con el proceso actual. Utiliza el disco como un gran buffer de E/S. La CPU no va a tener que esperar al dispositivo de entrada porque ya tiene la información disponible en un dispositivo rápido....