FUNDAMENTOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

Transcripción

1 FUNDAMENTOS DE SISTEMAS OPERATIVOS Alejandro González Herrera Tecnólogo en Informática M/Análisis y Desarrollo de Sistemas Historia 1º generación ( ) En los 40's, se introducen los programas bit a bit, por medio de interruptores mecánicos Después se introdujo el lenguaje. máquina que trabajaba por tarjetas perforadas. Con las primeras computadoras, desde finales de los años 40 hasta la mitad de los años 50, el programador interactuaba de manera directa con el hardware de la computadora, no existía realmente un Sistema Operativo; 2 1

2 Las primeras computadoras utilizaban tubos, la entrada de datos y los programas se realizaban a través del lenguaje máquina (bits) o a través de interruptores. Durante los años 50 s Empiezan a surgir las tarjetas perforadas las cuales permiten que los usuarios (que en ese tiempo eran programadores, diseñadores, capturistas, etc.), se encarguen de modificar sus programas. Establecían o apartaban tiempo, metían o introducían sus programas, corregían y depuraban sus programas en su tiempo. A esto se le llamaba trabajo en serie. Todo esto se traducía en pérdida de tiempo y tiempos de programas excesivos. 3 ENIAC tubos 4 2

3 Tarjetas Perforadas 5 2º generación ( ) Introducción del transistor Es posible comercializar las máquinas En los años 60's se genera el circuito integrado, Se organizan los trabajos y se generan los procesos Batch (por lotes), lo cual consiste en determinar los trabajos comunes y realizarlos todos juntos de una sola vez. En esta época surgen las unidades de cinta y el cargador de programas, el cual se considera como el primer tipo de Sistema Operativo. Programas (JOBS) en FORTRAN, COBOL, etc Proceso: Diseñar, perforar, cargar cinta, procesar, imprimir (OUTPUT) 6 3

4 7 3º generación ( ) En los 80's, inició el auge de la INTERNET USA. A finales de los años 80's comienza el gran auge y evolución de los Sistemas Operativos. Se descubre el concepto de multiprogramación que consiste en tener cargados en memoria a varios trabajos al mismo tiempo, tema principal de los Sistemas Operativos actuales. SPOOL (Periféricos Simultáneos Operando en Línea) Evita que dispositivos rápidos saturen a dispositivos más lentos Time-Sharing (Tiempo Compartido) Varios usuarios en diferentes terminales on line Nace UNIX TCP/IP desarrollado por XEROX para el gobierno 8 4

5 Creadores de UNIX: Ken Thompson y Dennis Ritchie Circuitos Integrados 9 Sistemas Multiprogramados Aparición de los discos y memorias de acceso Trabajos almacenados para ser ocupados luego Los trabajos no ocupan CPU y dispositivos de I/O al mismo tiempo Son mucho más complicados Sistemas Multitarea Muchos procesos que elegir Organización de Procesos Varios procesos en memoria Organización de la Memoria Varios procesos listos para ejecutarse Organización de la CPU CPU ejecuta múltiples tareas simultáneamente Cambio entre procesos ocurre frecuentemente el paralelismo es sólo una ilusión Para aumentar la eficiencia en la ejecución algunos procesos se almacenan en memoria Memoria Virtual 10 5

6 4º generación (1980-Presente) Incorporación de VLSI (Very Large Scale Integration) Computadoras en RED Aparecen los PC Evolución de MS-DOS a Windows Nacen los network OS y los sistemas distribuidos 11 Commodore 64 APPLE LISA 12 6

7 Sistemas Multiprocesadores 3 ventajas: Aumento del throughput Economía Aumento de disponibilidad 2 tipos: SMP: cada procesador ejecuta una copia del SO AMP: cada procesador realiza tareas diferentes

8 15 Sistemas Distribuidos Basados en redes Cliente Servidor Punto a Punto Sistemas Cluster Computadoras que comparten sistema de almacenamiento conectados a una red Actualmente se utilizan para crear entornos de alta disponibilidad (google) 2 tipos Asimétricos Simétricos 16 8

9 Tareas L a gran mayoría de los SO tiene los siguientes componentes: Administrador de: procesos Memoria principal Archivos I/O Almacenamiento secundario Conectividad a la red Sistema de intérprete de comandos 17 Conceptos básicos Procesos( administrador) Memoria (administrador) Archivos (sistema de) INPUT / OUPUT Llamadas a sistema Shell Conexión a red 18 9

10 Procesos Es un programa en ejecución Consta de Espacio de Memoria: Programa ejecutable Data Stack Registros (PC, SP) El SO maneja una tabla de procesos

11 21 Estado de un Proceso 22 11

12 Entre los procesos existe comunicación Los procesos pueden recibir señales Tareas del SO: Crear y eliminar procesos de sistema y usuario Suspender y reanudar procesos Sincronizar Comunicar Manejar el deadlock 23 Memoria Mantiene un historial de las zonas de memoria y quién las está utilizando Decide qué procesos deben ser cargados en memoria Asigna y quita espacio de memoria cuando es necesario 24 12

13 Archivos Tipos: Normal Directorios Pipa Link Block Carácter Organización en base a directorios Cada archivo posee un descriptor El manejo de archivo debe ser transparente para el usuario En UNIX, LINUX los dispositivos se pueden montar en el árbol de directorios

14 Tareas Crea y elimina archivos y directorios Provee las primitivas para manipular archivos y directorios Manipulación de archivos en medios de almacenamiento secundarios Administración del espacio libre Asignación del espacio Organización del disco 27 I/O Tareas Provee una interfaz genérica entre el dispositivo y el controlador Provee de controladores para dispositivos específicos

15 Llamadas al sistema Provee una interfaz entre los procesos y el SO Existen 5 categorías principales: Control de procesos Manejo de archivos Administración de dispositivos Mantenimiento de información Comunicaciones

16 SHELL Recibe comandos y crea procesos hijos No es parte del SO Existen caracteres y metacaracteres

17 33 Sistemas Operativos Modernos, Tanenbau Historia de los Computadores How Operating System Work