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SISTEMA INFORMÁTICO INTRODUCCIÓN A SISTEMA OPERATIVO Historia y Tecnologías asociadas COMENZAR MATERIA: SISTEMAS OPERATIVOS INSTITUTO TERCIARIO “SIMÓN BOLIVAR” PROF. Painé Pintos SISTEMA OPERATIVO DEFINICIÓN HISTORIA HARDWARE COMPUTADOR SISTEMA OPERATIVO Programa de aplicaciones y sistema Usuario 1 Usuario 2 Usuario 3 Usuario n DEFINICIÓN DE SISTEMA OPERATIVO VOLVER COMO MÁQUINA EXTENDIDA: Software de sistema que “oculta” al usuario la verdad acerca del hardware y presenta un vista bonita y sencilla de recursos a utilizar. Ofrece una “abstracción” del sistema informático más sencilla y fácil de usar que la que ofrece el hardware subyacente. COMO ADMINISTRADOR DE RECURSOS: Software de sistema que tiene como misión administrar todos los elementos del Sistema Informático. Su tarea es efectuar un “reparto” ordenado y controlado de los recursos entre los diferentes programas / usuarios que compiten por obtenerlos El objetivo primario del S.O. es la comodidad del usuario. Un objetivo secundario es la operación eficiente del sistema de computación HISTORIA SISTEMAS OPERATIVOS VOLVER AÑOS 40 Sin S.O. INTERACCIÓN DIRECTA HARDWARE AÑOS 50 1EROS. S.O MONITOR RESIDENTE; PROC. EN LOTES; ALMAC. TEMPORAL AÑOS 70 MINI ORDENADORES LENG. ALTO NIVEL MEJORA MULTI- PROG. MULTI-PROC AÑOS 80 INTERFAZ GRÁFICA; MS-DOS UNIX AÑOS 60 MULTI PROGRAMACIÓN TIEMPO COMPARTIDO TIEMPO REAL MULTI PROCESADOR AÑOS 90 GNU/LINUX WINDOWS 1ERA GENERACIÓN COMPUTADORAS 1946 A 1958 TUBOS DE VACÍO lenguaje de máquina. 2DA. GENERACIÓN COMPUTADORAS 1954 y 1964 TRANSISTORES lenguaje de alto nivel. 3ERA. GENERACIÓN COMPUTADORAS 1964 A 1971 CIRCUITO INTEGRADO Miniaturización 4TA. GENERACIÓN COMPUTADORAS 1970- AHORA LSI - GLSI MULTINÚCLEOS SALIR EVOLUCIÓN SISTEMAS OPERATIVOS – AÑOS 40 A finales de los años 40, con lo que podríamos llamar 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. VOLVER IMAGENES LOS AÑOS 40 EN IMAGENES VOLVER PRIMERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS La primera generación de computadoras abarca desde el año 1946 hasta el año 1958, época en que la tecnología electrónica era a base de bulbos o tubos de vacío, y la comunicación era en términos de nivel más bajo que puede existir, que se conoce como lenguaje de máquina. VOLVER EVOLUCIÓN SISTEMAS OPERATIVOS – AÑOS 50 A principios de los años 50 con el objeto de facilitar la interacción entre persona y computador, los sistemas operativos hacen una aparición discreta y bastante simple, con conceptos tales como el proceso por lotes y el almacenamiento temporal. Mainframes o macrocomputadoras alojadas en salas de cómputo especiales. VOLVER 1 2 3 Los programadores llevan tarjetas La 1401 lee y graba en cinta Operador lleva cinta entrada La 7094 realiza proceso Operador lleva cinta de salida La 1401 imprime las salidas PROCESO DE LOTES Su funcionamiento era bastante simple, se limitaba a cargar los 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. Era sumamente complicado, por el hecho de que eran tarjetas perforadas las cuales las tenia que leer el sistema. Como solución para optimizar, en un mismo núcleo de cinta o conjunto de tarjetas se montaban los programas, de forma que se ejecutaran uno a continuación de otro sin perder apenas tiempo en la transición. VOLVER ALMACENAMIENTO TEMPORAL TECNOLOGÍA DE DISCOS 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. VOLVER buffer buffer BUFFERING Un buffer (o búfer) en informática es un espacio de memoria, en el que se almacenan datos para evitar que el programa o recurso que los requiere, ya sea hardware o software, se quede en algún momento sin datos. VOLVER SPOOLING Spooling (Simultaneous Peripheral Operations On-Line) se refiere al proceso mediante el cual la computadora introduce trabajos en un buffer (un área especial en memoria o en un disco), de manera que un dispositivo pueda acceder a ellos cuando esté listo. El spooling es útil en caso de dispositivos que acceden a los datos a distintas velocidades. El buffer proporciona un lugar de espera donde los datos pueden estar hasta que el dispositivo (generalmente más lento) los procesa. Esto permite que la CPU pueda trabajar en otras tareas mientras que espera que el dispositivo más lento acabe de procesar el trabajo. VOLVER DISCO SISTEMA OPERATIVO CPU BUFFER IMPRESORA Trab. 1 IMPRESORA TRAB. 1 BUFFER IMPRESORA Trab. 2 Trab. 1 MONITOR LISTADO 1 BUFFER MONITOR LISTADO 1 EVOLUCIÓN SISTEMAS OPERATIVOS – AÑOS 60 En los años 60 se produjeron cambios notorios en varios campos de la informática, con la aparición del circuito integrado la mayoría orientados a seguir incrementando el potencial de los computadores. Para ello se utilizaban técnicas de lo más diversas: MULTIPROGRAMACIÓN TIEMPO COMPARTIDO TIEMPO REAL MULTIPROCESADOR SISTEMAS OPERATIVOS DESARROLLADOS VOLVER MULTIPROGRAMACIÓN 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. VOLVER ejemplo MULTIPROGRAMACIÓN (EJEMPLO) VOLVER CPU SISTEMA OPERATIVO TRAB. S.O BUFFER TRAB 1 TRAB. PRACT II BUFFER TRAB P II Impresora TRAB 1 Monitor TRAB P II TRAB. S.O TRAB. PRACT II DISCO DURO TIEMPO COMPARTIDO (o multitareas) Varios usuarios con una terminal en línea, utilizando el modo de operación de tiempo compartido. En estos sistemas los programas de los distintos usuarios residen en memoria. Al realizar una operación de E/S los programas ceden la CPU a otro programa, al 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. Método para mejorar su eficiencia: Máquina Virtual VOLVER ejemplo TIEMPO COMPARTIDO (EJEMPLO) VOLVER CPU SISTEMA OPERATIVO WRITE: TRAB. S.O DOOM: misión 1 Adobe Audition TIEMPO REAL VOLVER 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 respetalas 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. EJEMPLOS: •SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE IMÁGENES MÉDICAS. •SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL •SISTEMAS DE EXPERIMENTOS CIENTÍFICOS MULTIPROCESADOR Permite trabajar con máquinas que poseen más de un microprocesador. Se denomina multiprocesador a un ordenador que cuenta con dos o más microprocesadores (CPUs). Gracias a esto, el multiprocesador puede ejecutar simultáneamente varios hilos pertenecientes a un mismo proceso o bien a procesos diferentes. Los ordenadores multiprocesadores presentan problemas de diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. Para que un multiprocesador opere correctamente necesita un sistema operativo especialmente diseñado para ello. La mayoría de los sistemas operativos actuales poseen esta capacidad. VOLVER ejemplo MULTIPROCESADOR (ejemplo) VOLVER CPU SISTEMA OPERATIVO WRITE: TRAB. S.O DOOM: misión 1 Adobe Audition CPU CPU CPU SISTEMAS OPERATIVOS DESARROLLADOS VOLVER Además del Atlas Supervisor y el OS/360, los años 70 marcaron el inicio de UNIX. A mediados de los 60 aparece Multics, sistema operativo multiusuario - multitarea desarrollado por los laboratorios Bell de AT&T y programado en PL/1 (uno de los pocos SO desarrollados en un lenguaje de alto nivel en aquel tiempo). Luego del fracaso del proyecto, UNIX comienza a desarrollarse a partir de este a finales de la década. SEGUNDA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS La Segunda generación de computadoras, abarca el periodo comprendido entre 1954 y 1964, caracterizándose por la invención del transistor. Por los años 50, los transistores reemplazaron a las válvulas de vacío en los circuitos de las computadoras. Las computadoras de la segunda generación ya no son de válvulas de vacío, sino con transistores. Son más pequeñas y consumen menos electricidad que las anteriores, la forma de comunicación con estas nuevas computadoras es mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, y que reciben el nombre de "lenguajes de alto nivel" o lenguajes de programación. VOLVER TERCERA GENERACIÓN - CIRCUITO INTEGRADO Se crea el circuito integrado (CI). Es una pastilla pequeña de silicio, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos eléctricos. Esto es lo que ocurrio en (1964-1971) que comprende la Tercera generación de computadoras: •Menor consumo de energía •Apreciable reducción del espacio •Aumento de fiabilidad •Teleproceso •Multiprogramación •Renovación de periféricos •Minicomputadoras, no tan costosas y con gran capacidad de procesamiento. Algunas de las más populares fueron la PDP-8 y la PDP-11 •Se crean las compañías SUN y Sillicon Graphics VOLVER EVOLUCIÓN SISTEMAS OPERATIVOS – AÑOS 70 Ésta década se podría definir como la de los sistemas de propósito general y en ella se desarrollan tecnologías que se siguen utilizando en la actualidad. Se produce el boom de los miniordenadores y la informática se acerca al nivel de usuario. En lo relativo a lenguajes de programación, es de señalar la aparición de Pascal y C, INCONVENIENTES: •sistemas grandes y costosos, pues antes no se había construido nada similar y muchos de los proyectos desarrollados terminaron con costos muy por encima del presupuesto y mucho después de lo que se marcaba como fecha de finalización. •El usuario aún debía conocer un complejo lenguaje de control para realizar sus trabajos. •Gran consumo de recursos que ocasionaban, debido a los grandes espacios de memoria principal y secundaria ocupados, así como el tiempo de procesador consumido. Mejorar las técnicas ya existentes de multiprogramación y tiempo compartido. VOLVER EVOLUCIÓN SISTEMAS OPERATIVOS – AÑOS 80 Auge de los ordenadores personales. Se deja un poco de lado el rendimiento y se busca que el sistema operativo fuera amigable, surgiendo menús, e interfaces gráficas. Esto reduce la rapidez de las aplicaciones, pero se volvían más prácticos y simples para los usuarios. En esta época, siguieron utilizándose lenguajes ya existentes, como Smalltalk o C, y nacieron otros nuevos, de los cuales se podrían destacar: C++ y Eiffel, Haskell y Miranda A mediados de la década de 1980 se desarrollan redes de computadoras personales que corrían sistemas operativos en red y sistemas operativos distribuidos. Dos sistemas operativos eran los mayoritarios: •MS-DOS (Micro Soft Disk Operating), escrito por Microsoft para IBM PC y otras computadoras que utilizaban la CPU Intel 8088 y sus sucesores, y •UNIX, que dominaba en los ordenadores personales que hacían uso del Motorola 68000. VOLVER CUARTA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS Desde 1971-2000, dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de muchos más componentes en un Chip: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacénen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupaba un cuarto completo. Hicieron su gran debut las microcomputadoras. VOLVER EVOLUCIÓN SISTEMAS OPERATIVOS – AÑOS 90 VOLVER GNU/Linux La idea de un Sistema Operativo Libre para la humanidad nace en 1984, impulsada por Richard Stallman, ex-empleado del MIT. En 1991 aparece la primera versión del núcleo de Linux, creado por Linus Torvalds. Microsoft Windows A mediados de los años 80 se crea este sistema operativo, pero no es hasta la salida de Windows 95 que se le puede considerar un sistema operativo, Hoy en día es el sistema operativo más difundido en el ámbito doméstico aunque también hay versiones para servidores como Windows NT. En el 2000 se crearía el sistema operativo de Windows 2000. En ese mismo año. después le seguiría el sistema operativo más utilizado en la actualidad, Windows XP El más reciente es Windows Vista que tiene muchas críticas. Está en desarrollo el sistema operativo Windows 7, que será una especie de "actualización" a Windows Vista. QUINTA GENERACIÓN Fue un proyecto ambicioso lanzado por Japón a finales de los 70. Su objetivo era el desarrollo de una clase de computadoras que utilizarían técnicas de inteligencia artificial al nivel del lenguaje de máquina y serían capaces de resolver problemas complejos, como la traducción automática de una lengua natural a otra (del japonés al inglés, por ejemplo). El proyecto duró diez años, pero no obtuvo los resultados esperados VOLVER http://es.wikipedia.org/wiki/Jap%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora http://es.wikipedia.org/wiki/Inteligencia_artificial http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_m%C3%A1quina
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