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Introducción a los Introducción a los Sistemas OperativosSistemas Operativos Introducción – II Profesores: Lía Molinari Juan Pablo Pérez Macia Nicolás I.S.O. Versión: Marzo 2013 Palabras Claves: Sistema Operativo, Servicios, Evolución, Batch, Multiprogramación, Timesharing Algunas diapositivas han sido extraídas de las ofrecidas para docentes desde el libro de Stallings (Sistemas Operativos) y el de Silberschatz (Operating Systems Concepts) Sistema Operativo Controla la ejecución de los programas de aplicación Interfase entre las aplicaciones y el HW Actúa como intermediario entre un usuario de una computadora y el HW de la misma Objetivos de los S.O. Comodidad Hacer mas cómodo el uso de la computadora Eficiencia Uso mas eficiente en los recursos de un sistema Evolución Permitir la introducción de nuevas funciones al sistema sin interferir con funciones anteriores Capas de un Sistema de Computación Kernel (Núcleo) “Porción de código” que se encuentra en memoria principal que se encarga de la administración de los recursos. Implementa servicios básicos: Manejo de memoria en general Administración de procesos Comunicación y Concurrencia Gestión del Hardware 7 Servicios de un SO Administración y planificación del procesador Imparcialidad, “justicia” en la ejecución (Fairness) Que no haya bloqueos Manejo de Prioridades Administración de Memoria Memoria física vs memoria virtual. Jerarquías de memoria Proteccion de programas que compiten o se ejecutan concurrentemente Administración del almacenamiento– Sistema de archivos Acceso a medios de almacenamiento externos Administración de dispositivos Ocultamiento de dependencias de HW Administración de accesos concurrentes Servicios de un SO (cont.) Detección de errores y respuestas Errores de HW internos y Externos Errores de Memoria Errores de Dispositivos Errores de SW Errores Aritmeticos Acceso no permitido a direcciones de memoria Incapacidad del SO para conceder una solicitud de una aplicación Servicios de un SO (cont.) Contabilidad Recojer estadísticas del uso Monitorizar parámetros de rendimiento Anticipar necesidades de mejoras futuras Dar elementos si es necesario facturar tiempo de procesamiento Evolución de un S.O. Los SO evolucionan con el objeto de: – Soportar nuevos tipos de HW –Brindar nuevos Servicios –Ofrecer mejoras y alternativas a problemas existentes • en la planificación • en el manejo de la memoria • etc S.O. - Evolución Historica Procesamiento en Serie No existia un SO Máquinas eran utilizadas desde una consola que contenía luces, interruptores, dispositvos de entrada e impresoras. Problemas: Planificación. Alto nivel de especialización. Costos Configuración: Carga del compilador, fuente, salvar el programa compilado, carga y linkeo. S.O. - Evolución Historica (cont.) Sistemas por Lotes Sencillos (batch) Monitor Residente Software que controla la secuencia de eventos Los trabajos se colocan juntos Los programas vuelven al monitor cuando finaliza la ejecución No hay interacción con el usuario mientras se ejecutan los trabajos Batch processing Punching cards 13 S.O. - Evolución Historica (cont.) The elements of the basic The elements of the basic IBM 1401 system are the IBM 1401 system are the 1401 Processing Unit, 1401 Processing Unit, 1402 Card Read-Punch, 1402 Card Read-Punch, and 1403 Printer. and 1403 Printer. Sistema Batch Baja utilización de la CPU Dispositivos de E/S mucho mas lentos con respecto a la CPU Ante instrucción de E/S, el procesador permanece ocioso. Cuando se completa la E/S, se continua con la ejecucción del programa que se estaba ejecutando Multiprogramación La operación de los sistemas batch se vió beneficiada del spooling de las tareas, al solapar la E/S de una tarea de la ejecución de otra Al estar las tareas cargadas en disco, ya no era necesario ejecutarlas en el orden en el que fueron cargadas (job scheduling) El SO mantiene varias tareas en memoria al mismo tiempo. Multiprogramación (cont) La secuencia de programas es de acuerdo a prioridad u orden de llegada Cuando el proceso necesita realizar una operación de E/S, la CPU en lugar de permanecer ociosa, es utilizada para otro proceso. Después que se completa la atención de la interrupción, el control puede o no retornar al programa que se estaba ejecutando al momento de la interrupción Multiprogramación (cont) Job A Job B Job C OS Memory partitions Tiempo Compartido Utiliza la multiprogramación para manejar múltiples trabajos interactivos El tiempo del procesador es compartido entre multiples trabajos. Multiples usuarios podrían acceder simultáneamente al sistema utilizando terminales Los procesos usan la CPU por un periodo máximo de tiempo, luego del cual se le da la CPU a otro proceso Tipos de S.O. Sistemas Paralelos Sistema con más de una CPU Conocido como Sistemas Multiprocesador Los procesadores comparten memoria y reloj. Ventajas: Aumentar Productividad Incrementa la velocidad de procesamiento Sistemas Paralelos (cont.) Sistemas Distribuidos El trabajo es distribuido a lo largo de varios procesadores Cada procesador cuenta con su propia memoria local. La comunicación se da sobre líneas de comunicación Ventajas: Compartir Recursos Aumento de la productividad Confiabilidad Comunicación Sistemas Distribuidos (cont) Requieren de una infraestructura de red. Sistemas de Tiempo Real Utilizado para controlar dispositivos de aplicaciones delicadas como experimentos científicos, médicos, industria, etc. Hay restricciones de tiempo que se DEBEN respetar Sistemas Portables y móviles Personal Digital Assistants (PDAs) Teléfonos Celulares (smartphones) Características Memoria Limitada Procesadores mas lentos Pantallas mas pequeñas Operating Systems Evolution 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00 03 IOCS DOS/360 DOS/VDSE VS VS/ESA OS/360 MVS/370 MVS/XA MVS/ES TSO IBSYS CTSS CP/CM5 VM/370 VM/XA VM/ESA SYSTEM III SYSTEM V SYSTEM V.4 MULTICS UNIX UNIXV.7 AIX/370 AIX SUN OS POSIX SOLARIS 2 4.1BSD 4.2BSD 4.3BSD 4.4BSD MACH OSF/1 AIX/ESA XENIX MS-DOS 1.0 CP/M DR/DOS OS/2WIN 3.0 WIN NT WIN 2000 WIN 9X WIN XP LINUX RSX-11M VMS 1.0 VMS 5.4 VMS 7.3 WIN 3.1 SOLARIS 10 RT-11 LINUX 2.6 WIN Server 2003 Windows And Linux Evolution Windows and Linux kernels are based on foundations developed in the mid-1970s 1970 1980 1990 2000 VM S v1 .0 W in do w s N T 3. 1 N T 4. 0 W in do w s 20 00 W in do w s XP Se rv er 2 00 3 1970 1980 1990 2000 UN IX b or n UN IX p ub lic UN IX V 6 Li nu x v1 .0 v2 .0 v2 .2 v2 .3 v2 .4 v2 .6 (see http://www.levenez.com for diagrams showing history of Windows & Unix) file:///home/nico/Dropbox/ISO%202013%20(redictado)/Teorias/1%20-%20intro/ Referencias Historia de los S.O. http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_y_e voluci%C3%B3n_de_los_sistemas_operativos Línea del tiempo http://en.wikipedia.org/wiki/Operating_sys tems_timeline file:///home/nico/Dropbox/ISO%202013%20(redictado)/Teorias/1%20-%20intro/ file:///home/nico/Dropbox/ISO%202013%20(redictado)/Teorias/1%20-%20intro/ file:///home/nico/Dropbox/ISO%202013%20(redictado)/Teorias/1%20-%20intro/ file:///home/nico/Dropbox/ISO%202013%20(redictado)/Teorias/1%20-%20intro/
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