Evolucion De Los Sistemas Operativos

Los sistemas operativos y la arquitectura de los computadores han influido mucho el uno sobre el otro. Los sistemas operativos se crearon para facilitar el uso del hardware. A medida que los sistemas operativos se diseñaron y se usaron, se hizo evidente que podrían simplificarse si se modificaba el diseño del hardware. Los sistemas operativos dieron pie a la introducción de nuevas características del hardware.

• Sistemas por lotes sencillos

Los primeros computadores eran maquinas enormes (físicamente) que se controlaban desde una consola. Los dispositivos de entrada comunes eran lectores de tarjetas y unidades de cinta. Los dispositivos de salida comunes eran impresoras de línea, unidades de cinta y perforadoras de tarjetas. Los usuarios de tales sistemas no interactuaban directamente con los computadores; el usuario preparaba un trabajo (programa, datos, tarjetas de control) y lo entregaba al operador del computador el trabajo casi siempre se presentaba en tarjetas perforadas. En algún momento posterior aparecía la salida, que consistía en el resultado del programa junto con vaciado de la memoria y los registros en caso de haber un error de programa.

El sistema operativo era sencillo. Su principal obligación era transferir el control automáticamente de un trabajo al siguiente. El sistema operativo siempre residía en la memoria.

Para agilizar el procesamiento, los programas con necesidades similares se agrupaban en lotes y se introducían en el computador como un grupo. La característica definitiva de un sistema por lotes es la falta de interacción entre el usuario y el trabajo mientras este se ejecuta.

En este entorno de ejecución el procesador generalmente esta ocioso. Esta inactividad ocurre porque los dispositivos de entrada/ salida son muchos más lentos que el procesador. La introducción de tecnología de discos ha sido útil en este sentido. Cuando se ejecuta un trabajo, el sistema operativo satisface sus solicitudes de entrada leyendo del disco. Así mismo, cuando el trabajo solicita la impresión de una línea, esa línea se copia en un buffer del sistema y se escribe en el disco. Esta forma de procedimiento se llama slooping. Es decir, el disco se utiliza como un buffer de gran tamaño, para leer por adelantado hasta donde sea posible de los dispositivos de entrada, y para guardar los archivos de salida hasta que los dispositivos de salida puedan aceptarlos.

El spooling superpone la entrada/salida de un trabajo al cómputo de otros trabajos. El spooler podría estar leyendo la entrada de un trabajo mientras imprime la salida del otro. Durante ese tiempo podrían estarse ejecutando uno o más trabajos distintos leyendo de disco e “imprimiendo” sus líneas de salida en disco.

La característica definitiva de un sistema por lotes es la falta de interacción entre el usuario y el trabajo mientras esta se ejecuta. El trabajo se prepara y se entrega, y cierto tiempo después aparece la salida. El retardo entre la presentación de un trabajo y su terminación (llamado tiempo de retorno) puede ser el resultado del volumen de cómputo requerido, o de retardos antes que el sistema operativo comience a procesar el trabajo.

• Sistemas por lotes multiprogramados.

El spooling da origen a una importante estructura de datos: la reserva de trabajos. Como consecuencia del spooling, puede haber varios trabajos ya leídos esperando ene l disco, listos para ejecutarse. Al tener reservas de trabajo ejecutara a continuación. Si los trabajos están en un dispositivo de acceso directo, como un disco, es posible la planificación de trabajos. La idea es la siguiente: el sistema operativo mantiene varios trabajos en la memoria a la vez. El sistema operativo escoge uno de los trabajos en l memoria a la vez. El sistema operativo escoge uno de los trabajos que está en memoria y comienza a ejecutarlo. Tarde o temprano el trabajo tendrá que esperar mientras se lleva a cabo alguna tarea, como el montaje de una cinta o la terminación de una operación I/O. En un sistema sin multiprogramación, CPU estaría ociosa. En un sistema sin multiprogramado, el sistema operativo simplemente selecciona otro trabajo y lo ejecuta. Cuando ese trabajo necesite esperar, la CPU conmuta a otro trabajo, y así sucesivamente. En algún momento, el primer trabajo terminara se espera y recupera la CPU. En tanto haya algún trabajo que ejecutar, la CPU nunca estará ociosa.

• Sistemas de tiempo compartido

Los sistemas por lotes multiprogramados proporcionan un entorno en el que los distintos recursos del sistema (CPU, memoria, dispositivos periféricos) se aprovechan de manera efectiva, pero el usuario no puede interactuar con el trabajo durante su ejecución. El tiempo compartido es una extensión lógica de la multiprogramación. Se ejecutan múltiples trabajos mientras la CPU se conmuta entre ellos, pero la conmutación es tan frecuente que los usuarios pueden interactuar con cada programa durante su ejecución. Permite la comunicación en línea entre el usuario y el sistema. El usuario da instrucciones al sistema operativo o a un programa directamente y recibe respuestas inmediatas. Por lo regular se utiliza el teclado para proporcionar entradas, y las salidas se envían a una pantalla.

Los sistemas por lote son apropiados para ejecutar trabajos grandes que casi no necesitan interacción. El usuario puede presentar trabajos y regresar después por los resultados; no es necesario que el usuario espere mientras se procesa el trabajo. Los trabajos interactivos suelen consistir en muchas acciones cortas, y los resultados de la siguiente orden podrían ser impredecibles. El usuario introduce la orden y espera los resultados.

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