Estructura Y Desarrollo De Los Sistemas Operativos

Nombre: Luis Enrique Arguelles Hernández

Escuela: instituto tecnológico superior de panuco

Tema: Estructura y desarrollo de los sistemas operativos

Materia: Taller de sistemas operativos

Maestro: Gil Santana Esparza

05/02/2015

Introducción

En este trabajo hablaremos sobre la estructura y la evolucion de los sistemas operativos, desde los primeros SO y su evolución y como han cambiado a través de los años y como ha ayudado a los usuarios, que ventajas nos ha traído su evolución y como algunos que se supone que evolucionan para mejorar ha sido lo contrario y han fracasado. Veremos cómo está conformada su estructura y veremos que es un sistema operativo y como funciona. Podemos decir que actualmente encontramos en el mercado una variedad de sistemas operativos, tanto de licencia como lis libres que satisfacen múltiples propósitos y que algunos de estos sistemas fueron diseñados teniendo como uno de sus propósitos servir de herramienta de apoyo en tornos educativos y podemos ver que cada sistema operativo se ajusta a las necesidades de cada usuario ya que cada sistema fue creado para diferentes propósitos, los server por ejemplo.

Contenido

Historia y evolución de los sistemas operativos

El sistema operativo es el programa (o software) más importante de un ordenador. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo. Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.

En sistemas grandes, el sistema operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como un policía de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. El sistema operativo también es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.

Clasificación de los Sistemas Operativos

Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma:

• Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.

• Multiprocesador: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.

• Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.

• Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.

• Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y UNIX, no funcionan en tiempo real.

La década de 1940

A finales de la década de 1940, con lo que se podría considerar la aparición de la primera generación de computadoras, se accedía directamente a la consola de la computadora desde la cual se actuaba sobre una serie de micro interruptores que permitían introducir directamente el programa en la memoria de la computadora (en realidad al existir tan pocas computadoras todos podrían considerarse prototipos y cada constructor lo hacía sin seguir ningún criterio predeterminado). Por aquel entonces no existían los sistemas operativos, y los programadores debían interactuar con el hardware del computador sin ayuda externa. Esto hacía que el tiempo de preparación para realizar una tarea fuera considerable. Además para poder utilizar la computadora debía hacerse por turnos. Para ello, en muchas instalaciones, se rellenaba un formulario de reserva en el que se indicaba el tiempo que el programador necesitaba para realizar su trabajo. En aquel entonces las computadoras eran máquinas muy costosas lo que hacía que estuvieran muy solicitadas y que sólo pudieran utilizarse en periodos breves de tiempo. Todo se hacía en lenguaje de máquina.

Monitor residente

Su funcionamiento era bastante simple, se limitaba a cargar programas a memoria, leyéndolos de una cinta o de tarjetas perforadas, y ejecutarlos. El problema era encontrar una forma de optimizar el tiempo entre la retirada de un trabajo y el montaje del siguiente.

Procesamiento por lotes

Un archivo de procesamiento por lote o lotes proporciona una forma abreviada de ejecutar uno o varios mandatos o instrucciones al Sistema Operativo, al introducir el nombre de un archivo de procesamiento por lotes, el archivo ejecuta cada línea como si se la estuvieran introduciendo desde el teclado.

Los archivos de procesamiento por lotes pueden automatizar instrucciones largas o repetitivas, la posibilidad de cometer errores en la captura de comando o directivas al sistema operativo se reduce considerablemente, y las tareas largas se pueden comenzar y dejar que se ejecuten hasta su finalización y no requieren una supervisión directa del operador o del programador.

Al escribir archivos que se ejecutan en modo lote o batch, se percibe como una forma de programar utilizando los comandos o directivas del sistema operativo.

Algunos sistemas operativos utilizan archivos de comandos, ejecutados por lotes, para realizar tareas específicas de inicialización o personalización, como sucede con el archivo autoexec.bat en el caso del MS-DOS, que se ejecuta automáticamente al arrancar el sistema.

Almacenamiento temporal

Su objetivo era disminuir el tiempo de carga de los programas, haciendo simultánea la carga del programa o la salida de datos con la ejecución de la siguiente tarea. Para ello se utilizaban dos técnicas, el buffering y el spooling.

La característica de los sistemas operativos fue el desarrollo de los sistemas compartidos con multiprogramación, y los principios del multiprocesamiento. La multiprogramación se impuso en sistemas de lotes como una forma de aprovechar el tiempo empleado en las operaciones de Entrada/Salida. Una forma de aprovechar ese tiempo consiste en mantener varios trabajos simultáneamente en memoria principal (Técnica llamada de multiprogramación), y en realizar las operaciones de Entrada/Salida por acceso directo a memoria. En los sistemas de multiprocesamiento se utilizan varios procesadores en un solo sistema computacional, con la finalidad de incrementar el poder de procesamiento de la máquina.

Multiprogramación

En un sistema multiprogramado la memoria principal alberga a más de un programa de usuario. La CPU ejecuta instrucciones de un programa, cuando el que se encuentra en ejecución realiza una operación de E/S; en lugar de esperar a que termine la operación de E/S, se pasa a ejecutar otro programa. Si éste realiza, a su vez, otra operación de E/S, se mandan las órdenes oportunas al controlador, y pasa a ejecutarse otro. De esta forma es posible, teniendo almacenado un conjunto adecuado de tareas en cada momento, utilizar de manera óptima los recursos disponibles.

Tiempo compartido

En este punto tenemos un sistema que hace buen uso de la electrónica disponible, pero adolece la falta de interactividad; para conseguirla debe convertirse en un sistema multiusuario, en el cual existen varios usuarios con un terminal en línea, utilizando el modo de operación de tiempo compartido. En estos sistemas igual que en la multiprogramación. Pero, a diferencia de ésta, cuando un programa lleva cierto tiempo ejecutándose el sistema operativo lo detiene para que se ejecute otra aplicación.

Tiempo real

Estos sistemas se usan en entornos donde se deben aceptar y procesar en tiempos muy breves un gran número de sucesos, en su mayoría externos al ordenador. Si el sistema no respeta las restricciones de tiempo en las que las operaciones deben entregar su resultado se dice que ha fallado. El tiempo de respuesta a su vez debe servir para resolver el problema o hecho planteado. El procesamiento de archivos se hace de una forma continua, pues se procesa el archivo antes de que entre el siguiente, sus primeros usos fueron y siguen siendo en telecomunicaciones.

Multiprocesador

Diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. Estos problemas derivan del hecho de que dos programas pueden ejecutarse simultáneamente y, potencialmente, pueden interferirse entre sí. Concretamente, en lo que se refiere a las lecturas y escrituras en memoria. Existen dos arquitecturas que resuelven estos problemas:

La arquitectura NUMA, donde cada procesador tiene acceso y control exclusivo a una parte de la memoria. La arquitectura SMP, donde todos los procesadores comparten toda la memoria. Esta última debe lidiar con el problema de la coherencia de caché. Cada microprocesador cuenta con su propia memoria cache local. De manera que cuando un microprocesador escribe en una dirección de memoria, lo hace únicamente sobre su copia local en caché. Si otro microprocesador tiene almacenada la misma dirección de memoria en su caché, resultará que trabaja con una copia obsoleta del dato almacenado.

Para que un multiprocesador opere correctamente necesita un sistema operativo especialmente diseñado para ello. La mayoría de los sistemas operativos actuales poseen esta capacidad.

La década de 1970 (Tercera Generación)

Durante la década de 1970 y principios de 1980, la influencia de Unix en círculos académicos dando lugar a adopción a gran escala de Unix

...