Evolucion De Las Computadoras

Evolución tecnológica de los sistemas de computación

Para que la CPU pudiera intercalar actividades de diferentes programas (la lectura o salida de uno, con el procesamiento de otro) fue necesario que residieran todos ellos en memoria. Hoy la tendencia es hacia los sistemas multiprocesador, es decir, aquellos que cuentan con más de un procesador. Los procesadores que constituyen estos sistemas están fuertemente comunicados.

Para que la CPU pudiera intercalar actividades de diferentes programas (la lectura o salida de uno, con el procesamiento de otro) fue necesario que residieran todos ellos en memoria, pues para ejecutarse, un programa debe estar en memoria. E esta técnica de permitir varios programas en memoria se la llama multiprogramación.

Pero, ante esta evolución es imprescindible administrar la memoria y planificar la CPU además de buscar la manera de salvaguardar la posibilidad de interferencia entre los programas que comparten la memoria. Por lo tanto, se cumple aquello que a mayor funcionalidad, debe acompañar una mayor complejidad del software encargado de controlar la actividad: el sistema operativo.

No todos los trabajos que están en el “job spool” pueden residir en la memoria: es preciso hacer una selección, lo que se llama,planificar el uso de la CPU. Los sistemas batch con multiprogramación unen la modalidad de secuencia propia del batch con la posibilidad de mantener más de un job en memoria, de manera tal que al realizarse la entrada-salida de un job pueda atenderse el procesamiento de otro trabajo.

Tiempo compartido (time sharing). Sistemas interactivos.

Time sharing es una consecuencia lógica de la multiprogramación. En los sistemas batch no hay interacción con el usuario. El tiempo de retorno (tiempo entre envío del trabajo y terminación) es alto. Además hay vuelcos de memoria para el posterior análisis del problema por parte del usuario. En un sistema interactivo hay comunicación directa, normalmente a través del monitor, para la visualización de la entrada y la salida, y el teclado (keyboard) o el ratón (mouse) para el ingreso de comandos y datos. Las fuentes de almacenamiento de programas y datos, los archivos, deben estar en línea para poder ser accedidos dinámicamente. Los sistemas operativos modernos permiten que convivan los sistemas batch con los interactivos.

Personal Computers. Sistemas monousuario

Las PC’s (pesonal computers) son computadoras dedicadas a un solo usuario, que aparecieron en los 70’s.

Eran microcomputadoras más baratas y más chicas que un mainframe. El abaratamiento no proviene sólo del hardware: el sistema operativo es menos complejo pues es un ambiente de ejecución mucho más simple. Durante al primer década, no tenían lo necesario para proteger el sistema operativo del acceso desde programas de usuario (lo que se llama modo dual de ejecución). Por lo tanto no eran multiusuario ni multitarea. Pero a partir de la comunicación de las PC’s a través de redes, o para compartir recursos, fue necesario implementar mecanismos de protección de la información. Se sumó a ello la invasión de ocasionales virus que atacaban y atacan al sistema.

Sistemas paralelos

Hoy la tendencia es hacia los sistemas multiprocesador, es decir, aquellos que cuentan con más de un procesador. Los procesadores que constituyen estos sistemas están fuertemente comunicados. Comparten el bus, el clock y, en cuanto a si comparten también memoria y periféricos define si son tightly coupled (de fuerte acople) o no.

Estos sistemas permiten mejorar el throughput (productividad). Al tener más procesadores podré ejecutar más procesos de manera concurrente. No obstante debemos considerar un overhead (carga) adicional por sincronizar estos procesadores y los recursos compartidos a los que acceden.

Otra ventaja es la posibilidad de compartir periféricos, que según el equipamientoinvolucrado, puede ser un ahorro importante. En vez de tener varias computadoras con sus discos, donde es necesario mantener la información compartida consistente, tenemos varios procesadores accediendo al mismo disco.

La confiabilidad (reliability) es otro punto a favor, pues estos sistemas pueden seguir trabajando ante la falla de uno de los procesadores. Si bien cada uno absorberá un poco del trabajo del procesador que ha fallado y puede bajar la performance general, el sistema continuará funcionando. Esta posibilidad de recuperarse de la caída de un procesador continuando con el servicio, se llama “graceful degradation” y a estos sistemas se les llama “faul tolerant” (tolerante a fallos).

Para ello es necesario que existan mecanismos que permitan detectar, diagnosticar y superar el fallo. Hay sistemas que duplican hardware y software para asegurar la continuidad ante fallos, como los equipos TANDEM.

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