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Sistemas Operativos. Dr. Pedro Mejía Álvarez Cinvestav-IPN, Sección de Computación, Mexico. Contenido. Que es un Sistema Operativo? Los primeros sistemas Sistemas Batch Sistemas de Multiprogramación Batch Sistemas de Tiempo Compartido Sistemas de Cómputo Personal Sistemas Paralelos

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Presentation Transcript
sistemas operativos
Sistemas Operativos

Dr. Pedro Mejía Álvarez

Cinvestav-IPN, Sección de Computación, Mexico

contenido
Contenido
  • Que es un Sistema Operativo?
  • Los primeros sistemas
  • Sistemas Batch
  • Sistemas de Multiprogramación Batch
  • Sistemas de Tiempo Compartido
  • Sistemas de Cómputo Personal
  • Sistemas Paralelos
  • Sistemas Distribuidos
  • Sistemas de Tiempo Real
que es un sistema operativo
Que es un Sistema Operativo ?

Un programa que actúa como intermediario entre el usuario de la computadora y el hardware de la computadora.

Objetivos del Sistema Operativo:

  • Ejecutar programas del usuario y resolver los problemas del usuario de manera fácil y sencilla.
  • Hace que la computadora sea fácil y conveniente de usar.
  • Utiliza el hardware de la computadora de forma eficiente.
que es un sistema operativo4
Que es un Sistema Operativo ?
  • Sistema de software que prove a los usuarios de un ambiente eficiente par la ejecucion de sus programas.

Usuarios

Software de aplicaciones

Software del Sistema

Sistema Operativo

Hardware

componentes del sistema de c mputo
Componentes del sistema de cómputo
  • Hardware - proveé los componentes básicos de cómputo (CPU, memoria, dispositivos de E/S).
  • Sistema Operativo - controla y coordina el uso del hardware entre los varios programas de aplicación para los diferentes usuarios.
  • Programas de Aplicación - define las formas en que los recursos del sistema son utilizados para resolver los problemas de cómputo de los usuarios (compiladores, bases de datos, juegos de video, programas de negocios).
  • Usuarios (gente, maquinas, otras computadoras).
componentes del sistema operativo
Componentes del Sistema Operativo
  • Manejador de recursos - administra y aloja los recursos.
  • Programa de control - controla la ejecución de los programas de usuarios y las operaciones de los dispositivos de entrada/salida.
  • Kernel - el programa que corre en todo momento (todo lo demas es programa de aplicación).
por que necesitamos al sistema operativo
Por que necesitamos al Sistema Operativo
  • Usuario: prove interfaces de usuario, interprete de comandos, estructura de directorios, programas de utilerias (compiladores, editores, filtros).
  • Ambiente de programacion- prove un ambiente de alto nivel para manejo E/S, manejo de archivos, manejo de procesos.
  • Eficiencia - remplaza al operador en la calendarizacion de jobs, almacenamiento archivos de E/S, manejo de concurrencia.
breve historia de los sistemas operativos
Breve Historia de los Sistemas Operativos
  • 1940. Primeras Computadoras
  • 1950. Sistemas en Batch
  • 1960. Multiprogramacion y Timesharing.
  • 1970. Minicomputadoras y Microprocesadores.
  • Finales de 70’s y 80’s. Computadoras personales, Redes, Sistemas Distribuidos y Sistemas Paralelos, Sistemas de Tiempo Real.
  • 1990. WWW, Sistemas de Computo Mobil, PC’s.
primeros sistemas principios de los 1940s
Primeros sistemas - principios de los 1940s
  • Estructura
    • Grandes maquinas ejecutandose desde una consola
    • Computadora dedicada a un usuario/programador a la vez.
    • Programador / usuario como operador
    • Tarjetas perforadas o cintas programadas
    • Programacion y depuracion mediante switches y focos de luz.
  • Primer Software
    • Ensambladores, cargadores, linkers , Librerias de subrutinas comunes
    • Compiladores
    • Drivers de dispositivos
  • Uso ineficiente de recursos
    • Baja utilización del CPU
    • Mucho tiempo en inicialización del sistema (setup time)
    • Programacion y depuracion es lenta y tediosa.
1950 s sistemas batch
1950`s. Sistemas Batch
  • Cuenta con un operador distinto al usuario.
  • Incluye un lector de tarjetas. El usuario/programador somete un conjunto de tarjetas perforadas que contienen un job a ejecutarse.
  • Reduce el tiempo de inicialización ejecutando en batch jobs similares.
  • Jobs de varios usuarios son ejecutados en secuencia por un monitor residente. Primer sistema operativo rudimentario.
  • Monitor residente
    • control inicial en el monitor
    • transfiere el control a el primer job
    • cuando el job termina se transfiere el control al monitor
1960 s multiprogramaci n
1960’s. Multiprogramación
  • Sistemas multiprogramados - varios jobs se conservan en memoria al mismo tiempo, y el cpu se comparte entre ellos
  • Rutinas de E/S provista por el sistema ejecutadas simultaneamente con procesamiento del CPU.
  • Administración de memoria - el sistema debe reservar memoria para varios jobs.
  • Administración del CPU - el sistema debe elegir entre varios jobs listos para ejecución.
  • Administración de dispositivos.
1960 s sistemas de tiempo compartido
1960’s. Sistemas de Tiempo Compartido
  • El CPU se comparte entre varios jobs que se encuentran residentes en memoria y en disco ( el CPU se asigna a un job solo si este esta en memoria).
  • Un job es enviado dentro y fuera del la memoria hacia el disco.
  • Existe comunicación en-linea entre el usuario y el sistema; cuando el sistema operativo finaliza la ejecución de un comando, busca el siguiente “estatuto de control” no de una tarjeta perforada, sino del teclado del operador.
  • Existe un sistema de archivos en-linea el cual esta disponible para los datos y código de los usuarios
1970 1980 mini computadoras y microprocesadores
1970-1980. Mini-computadoras y Microprocesadores
  • Computadoras de menor tamaño.
  • Desarrollo de sistemas operativos (UNIX, DOS, CP/M).
  • Mejora en las interfaces de usuario.
  • Introduccion de Microprocesadores.
  • Desarrollo de lenguajes de programacion.
1980 sistemas de c mputo personales
1980. Sistemas de cómputo personales
  • Computadoras Personales- sistemas de cómputo dedicados a un solo usuario.
  • Dispositivos de E/S- teclados, raton, pantalla, impresoras..
  • Conveniente al usuario y de respuesta rápida.
  • Puede adaptarse a la tecnología para soportar otros sistemas operativos.
1980 s sistemas distribuidos
1980’s. Sistemas Distribuidos
  • Sistemas Distribuidos - distribuyen el cómputo entre varios procesadores geográficamente dispersos.
  • Sistemas debilmente acoplados - cada procesador tiene su propia memoria local y el procesador se comunica con los demas procesadores mediante lineas de comunicación, buses de alta velocidad y lineas telefónicas.
  • Ventajas:
    • Compartición de recursos
    • Incremento en la velocidad de cómputo
    • compartición de carga
    • Confiabilidad
    • Comunicacion
1980 s redes
1980’s. Redes
  • Estaciones de Trabajo: (Sun, Vax, Silicon Graphics).
  • Redes de Area Local (Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM), Redes de larga distancia (Arpanet).
  • Redes organizadas como clientes-servidores.
  • Servicios de S.O. Protocolos de comunicación, encripcion de datos, seguridad, consistencia en datos distribuidos.
1980 1990 s sistemas paralelos
1980-1990`s. Sistemas Paralelos
  • Sistemas paralelos - sistemas de múltiples procesadores con mas de 1 procesador con comunicación entre ellos.
  • Sistema fuertemente acoplado - los procesadores comparten memoria y reloj; la comunicación usualmente se realiza mediante memoria compartida.
  • Ventajas:
    • Incremento de throughput
    • Economica
    • Incremento en la confiabilidad
1990 s 2000
1990`s-2000.
  • Computo Paralelo (Teraflops).
  • PC’s poderosas (1.5 GigaHertz) , Computadoras Multimedia.
  • Redes de Comunicación de distancia mundial, con envio de imágenes, grandes cantidades de datos, audio y video.
  • World Wide Web.
  • Notebooks utilizando tecnologias de comunicación inalambrica: Computo Mobil.
  • Computo Embebido y Robotica.
1990 2000 s sistemas de tiempo real
1990-2000`s-Sistemas de Tiempo Real
  • A menudo utilizados como dispositivo de control en aplicaciones dedicadas, como control de experimentos científicos, sistemas de procesamiento de imagenes médicas, sistemas de control industrial, etc...
  • Exige complimiento de restricciones de tiempos.
  • Sistemas de tiempo real criticos.
    • Cumplimiento forzoso de plazos de respuesta.
    • Predecibilidad y analisis de cumplimineto de plazos de respuesta
  • Sistemas de tiempo real acríticos.
    • Exigencia “suave” de plazos de respuesta.
    • Atención lo mas rapido posible a eventos, en promedio.