Capítulo I Introducción a los Sistemas Operativos

Presentación del tema: "Capítulo I Introducción a los Sistemas Operativos"— Transcripción de la presentación:

1 Capítulo I Introducción a los Sistemas Operativos
Conceptos Generales : El S. O. como máquina extendida y como administrador de recursos. 2.Historia de los Sistemas Operativos

2 1. Conceptos generales ¿Qué es un Sistema Operativo?
Programas de Aplicación Programas del Sistema Hardware: Lenguaje de máquina, microarquitectura y dispositivos físicos. Procesos Adm. de memoria, shell y llamadas al sistema.

3 Conceptos generales ¿ Qué es un sistema operativo ?
Conjunto de funciones, instrucciones y lógica procedimental cuya labor, en forma coordinada, es administrar los dispositivos de hardware del computador, controlar la ejecución de los programas de aplicación y presentar una interfaz de usuario amigable entre estas aplicaciones y el hardware.

4 Conceptos generales Programas de aplicación.- Son aquellos programas desarrollados por los usuarios o fabricantes para satisfacer necesidades particulares. Ejm: Procesadores de texto, hojas de cálculo, sistemas de logística, bancarios, etc. Programas del sistema.- Son aquellos programas que permiten el funcionamiento del hardware a través de instrucciones generadas por los programas de aplicación (compiladores, editores, S.O. intérprete de comandos ).

5 Conceptos generales Lenguaje de máquina.- Es el lenguaje constituido por una Arquitectura de Conjunto de Instrucciones (Instruction Set Architecture - ISA) cuya función es mover datos, realizar operaciones aritméticas y comparar valores. Microarquitectura.- Son dispositivos que se agrupan para formar unidades funcionales, generalmente se encuentran registros internos de la CPU y una ruta de datos que contiene una Unidad Aritmética – Lógica.

6 Conceptos generales Dispositivos físicos.- Son aquellos dispositivos que constituyen el hardware del computador. Son circuitos integrados cables, fuentes de potencia, etc. Procesos.- Básicamente, es un programa en ejecución. Cada proceso tiene asociado un espacio de direcciones en memoria, en el cual lee y guarda datos para su ejecución.

7 Esquema de un sistema Programas de Aplicación Programas del Sistema
Sistemas de logística, procesadores de texto, navegadores WEB, etc Programas de Aplicación Compiladores, editores, interpretes de Comandos Programas del Sistema Sistemas Operativos. Lenguaje de máquina Microarquitectura Hardware Dispositivos físicos

8 Conceptos generales Administración de memoria.- Algunos S.O. contienen mas de 1 programa en memoria; el evitar que existan conflictos entre ellos requiere una administración de memoria adecuada. Shell o interprete de comandos.- Es la interfaz entre el S.O y el usuario. Llamadas al sistema.- Son peticiones o requerimientos de ejecución de un proceso por parte de un programa de usuario al S.O.

9 Conceptos generales El S.O. como Máquina Extendida.- La función del S.O. es presentar al usuario una interfaz “amigable” para que pueda realizar tareas/procesos sin la necesidad de involucrarse con la programación de bajo nivel. El S.O. como Administrador de Recursos.- El S.O tiene como finalidad la administración de todos los elementos de un sistema complejo. Esta administración incluye el “multiplexaje” de recursos en dos formas: el tiempo (ej. Asignación de recursos) y el espacio (ej. memoria).

10 2. Historia de los Sistemas Operativos
La primera computadora digital fue diseñada por Charles Babbage ( ), la cual nunca funcionó como debía ya que era totalmente mecánica y no tenia la tecnología necesaria para la precisión en sus cálculos. Esta máquina no contaba con Sistema Operativo.

11 2. Historia de los Sistemas Operativos
Primera generación ( ) Tubos de vacío y tableros A mediados de los 40´s Howard Eiken, Von Newman, Eckart y William Mauchlen lograron construir máquinas calculadoras con relevadores mecánicos pero eran muy lentas y pronto fueron sustituidas por tubos de vacío. No existía S.O. ni lenguaje de programación, todo se realizaba en lenguaje de máquina. A mediados de los 50´s ingresaron las tarjetas perforadas y con ellas se dio el primer paso en la programación.

12 2. Historia de los Sistemas Operativos
Segunda generación ( ) Transistores y sistemas por lotes Con la llegada de los transistores se empezaron a producir máquinas para venderse (mainframes). Los programas se podían escribir en lenguajes como FORTRAN o Lenguaje Ensamblador (papel) y luego se pasaban a tarjetas perforadas las cuales eran leídas por la computadora emitiendo los listados. Debido a las pérdidas de tiempo ocasionadas por el ir y venir del operador con las tarjetas, se buscó la solución con los sistemas por lotes.

13 2. Historia de los Sistemas Operativos
Sistemas por Lotes: Se recogían los trabajos, luego eran pasados a una cinta empleando una computadora pequeña (IBM 1401) y esta cinta se cargaba en una computadora mas potente para realizar los cálculos (IBM 7094). Los sistemas operativos usados eran el FMS (FORTRAN Monitor System) y el IBSYS de la IBM 7094.

14 Sistema por Lotes primitivo
2. Historia de los Sistemas Operativos Sistema por Lotes primitivo Unidad de cinta Lector de tarjetas Impresora Tarjeta 1401 7094 1401

15 2. Historia de los Sistemas Operativos
Tercera generación ( ) Circuitos Integrados y Multiprogramación Nace la primera línea importante de computadoras con circuitos integrados, la IBM 360 con el S.O., OS/360 el cual satisfacía los requerimientos de la 1401 y la Esta serie 360 iba desde ma´quinas peqñas como las 1401 hasta incluso mas potentes que la Posteriormente IBM produjo computadoras compatibles con la serie 360 (370,4300,3080 y 3090) con tecnología mas avanzada.

16 2. Historia de los Sistemas Operativos
Multiprogramación: Básicamente se trata de dividir la memoria para cargar diversos trabajos con la finalidad de que el CPU no tenga tiempos de espera largos y pueda realizar otros procesos. El tener trabajos en espera requiere de una buena administración de memoria, esto se logró con las computadoras 360. El sistema seguía siendo por lotes y con tarjetas, pero de forma mas eficiente, ya que la información de la tarjeta podía ser grabada directamente en disco (spooling).

17 2. Historia de los Sistemas Operativos
Sistema de Multiprogramación con 3 trabajos en memoria Trabajo 1 Trabajo 1 Particiones de memoria Trabajo 1 S. O.

18 2. Historia de los Sistemas Operativos
Sistemas de tiempo compartido (CTSS Compatible Time Sharing System): Es la capacidad de la CPU de poder atender diversos trabajos de diferentes usuarios asignándoles un tiempo especifico para la realización de cada uno de ellos. El primer CTSS serio se desarrollo en el MIT (Instituto Tecnológico de Masachusetts) en una computadora 7094 con algunas modificaciones especiales.

19 2. Historia de los Sistemas Operativos
MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service): El servicio de Información y computación multiplexado se debió al éxito del CTSS. MIT,Bell Labs y General Electric lo desarrollaron pensando en un “servicio de computadora” para atender a cientos de usuarios por tiempo compartido. Su éxito fue ambiguo ya que estaba escrito en PL/1 y el compilador se retrasó varios años pero MIT logro que funcionara e inclusive muchas empresas como GM lo tuvieron hasta 1990. Tuvo gran influencia en los S.O. subsiguientes.

20 2. Historia de los Sistemas Operativos
Las minicomputadoras: (DEC PDP-1 (1961)): Para cierto tipo de trabajos era tan rápida como una 7094, pero su costo era US$ 120,000, el 5 % de los mainframes. Su producción llegó hasta las PDP-11, pero todas incompatibles, a diferencia de las IBM. Ken Thompson de Bell Labs, científico que había trabajado en el proyecto MULTICS, empezó en una PDP 7 a diseñar una versión austera de MULTICS para un solo usuario, esta labor dio pie mas adelante al sistema operativo UNIX.

21 2. Historia de los Sistemas Operativos
Cuarta generación (1980 al presente) Computadoras personales El desarrollo de circuitos integrados a gran escala (CHIPS que contienen miles de transistores en cada centímetro cuadrado de silicio) dio pase al desarrollo de la computadora personal. En 1974, Intel presentó la primera CPU de 8 bits (8080) de propósito general con un sistema operativo basado en disco llamado CP/M (Control Program for Microcomputers) y desarrollado por Gary Kildall.

22 2. Historia de los Sistemas Operativos
Cuarta generación (1980 al presente) Computadoras personales Intel pensó que las microcomputadoras basadas en disco no tendrían éxito, así que cuando Kildall pidió los derechos, Intel se lo concedió. Kildall fundó la empresa Digital Research para seguir desarrollando y vender CP/M. Digital Research dominó el mercado durante 5 años aproximadamente ya que reescribió CP/M para que pueda ejecutarse en diferentes computadoras (8088, Zilog Z80, etc).

23 2. Historia de los Sistemas Operativos
A principios de los 80´s IBM diseñó la PC y solicitó a Bill Gates usar bajo licencia su intérprete de Basic, además le solicitó un sistema operativo para su PC. Gates recomendó a Kildall, quien se negó a colaborar con IBM, entonces se contactó con Seattle Computer Products comprándole su sistema operativo (DOS) desarrollado por Tim Paterson. Gates contrató a Paterson y vendió a IBM el paquete Basic/DOS y posteriormente al formar su empresa comercializó el MS-DOS.