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Sistemas operativos

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Sistemas operativos

  1. 1. Sistemas OperativosTema 1Introducción a los SSOO
  2. 2. Resumen• ¿Qué es un Sistema Operativo?• Historia de los Sistemas Operativos• Prestaciones de los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  3. 3. Los sistemas informáticos• Un sistema informático está formado esencialmente por cuatro componentes: – Hardware – Proporciona recursos básicos para la computación (CPU, memoria, dispositivos de E/S, etc.). – Sistema Operativo – controla y coordina el uso del hardware entre los programas de aplicación de los distintos usuarios. – Programas de aplicación – define de qué forma se deben utilizar los recursos del sistema para resolver ciertos problemas de los usuarios (compiladores, bases de datos, juegos, procesadores de texto, etc.). – Usuarios – personas, máquinas, otros ordenadores, etc.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  4. 4. Los sistemas informáticosSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  5. 5. ¿Qué es un Sistema Operativo?• Puede verse como un asignador de recursos: – Recursos hardware y software: tiempo de CPU, espacio en memoria, espacio de almacenamiento en ficheros, dispositivos de E/S, etc. – El Sistema Operativo gestiona todos estos recursos y los asigna a usuarios y programas según las necesidades, para que realicen sus tareas. – Cuando las diferentes solicitudes de recursos entran en conflicto, resuelve dichos conflictos asignando los recursos de la manera más eficiente.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  6. 6. ¿Qué es un Sistema Operativo?• Puede verse como un programa de control: – Se ejecuta siempre. – Supervisa la ejecución de programas de usuario para evitar errores. – Controla que no se haga un uso inadecuado de los recursos.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  7. 7. Definiciones• Programa que actúa como interfaz entre el usuario de un ordenador y el hardware del mismo, ofreciendo el entorno necesario para que el usuario pueda ejecutar programas.• Conjunto de programas que aportando abstracciones ponen el hardware del ordenador a disposición de los usuarios de un modo seguro y eficaz.• Conjunto de programas que gestionan los recursos del sistema, optimizando su uso y resolviendo conflictos.• Conjunto de procedimientos que permiten a un grupo de usuarios compartir eficazmente un ordenador.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  8. 8. Objetivos de un SSOO• Objetivo principal: Facilitar el uso del sistema informático• Otros objetivos: – Facilitar la resolución de problemas al usuario. – Facilitar los medios para un uso adecuado de los recursos. – Utilizar el hardware de manera eficiente.• Similitudes: – Es como un gobierno: no realiza por sí mismo una función útil, pero crea el entorno en el que otros programas puedan hacer un trabajo útil. – Es como un director de orquesta: no toca ningún instrumento pero coordina a los instrumentistas (programas, dispositivos) de acuerdo a unas normas establecidas (partitura).Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  9. 9. Historia de los SSOO• Su evolución estuvo marcada en sus principios por la evolución de los ordenadores.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  10. 10. La máquina analítica de Babbage• Charles Babbage (1792-1871)• Construyó varias versiones de una “máquina diferencial” – Construida con ruedas giratorias, se accionaba con una manivela – Calculaba funciones de segundo grado con una precisión de 6 cifras• Máquina analítica: – Movida por vapor, nunca se llegó a construir – Realizaría una suma por segundo y proporcionaría una salida impresa – Estructura Von Neumann: control (programa en una tarjeta) + unidad aritmética (una rueda dentada por cifra) + memoria (capacidad para 1000 números) + elementos de E/S – Necesidad de software: Ada Lovelace primera programadora.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  11. 11. La máquina analítica de Babbage Máquina diferencial Máquina analíticaSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  12. 12. 1ª generación: las válvulas• Primeros computadores basados en la válvula de vacío: – Aunque la entrada se realizaba con tarjetas perforadas, los primeros necesitaban modificar sus conexiones internas para ser programados. – ENIAC (1946) fue el primer computador completamente electrónico.• Von Neumann propone un computador al que no hubiese que cambiar los circuitos con cada programa (EDVAC). – Un programa almacenado sustituye al programa “cableado” permite mantener la estructura física inalterada. – Aritmética binaria simplifica los cálculos – Cinco unidades básicas: • E+S+ALU+UC+MEM• Primeros ordenadores comerciales – LEO, UNIVAC I y II, IBM701 (1952)Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  13. 13. 1ª generación: las válvulas• Ensamblador (1953): Rochester diseña un lenguaje de instrucciones simbólicas que se corresponden con instrucciones máquina.• En cuanto a los sistemas operativos: – No existía un SSOO – Operador de la consola = programador – Si cambiaba un lector de tarjetas había que cambiar el programa (dependencia del hardware). – El usuario “alquilaba” la máquina por un tiempo determinado – Cada trabajo se cargaba y ejecutaba de modo independienteSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  14. 14. 1ª generación: ENIACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  15. 15. 1ª generación: ENIACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  16. 16. 1ª generación: ENIACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  17. 17. 1ª generación: EDVACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  18. 18. 1ª generación: UNIVACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  19. 19. 1ª generación: UNIVACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  20. 20. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  21. 21. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  22. 22. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  23. 23. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  24. 24. 2ª generación: los transistores• Ordenadores más pequeños y asequibles (1954-1963)• Lenguajes de alto nivel (Fortran y Algol)• Sistemas operativos: – Trabajo por lotes (batch): programas similares juntos – Operador de la consola ≠ programador – Monitor residente: intercambio de trabajos, manejo de E/S, etc. • Control inicial en el monitor • El control se transfiere a los trabajos y retorna al monitor tras la finalización de los mismos – En sistemas posteriores aparece el concepto de sistema multiprogramado que incluye la posibilidad de que varios trabajos se ejecuten a la vez • Los usuarios tienen la sensación de que se les atiende a la vez • Se trabaja mediante un terminal • Simultaneidad de E/S con ciclos de procesamientoSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  25. 25. 2ª generación: IBM7090Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  26. 26. 2ª generación: los transistoresSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  27. 27. 2ª generación: los transistores Sistema por lotes simple Sistema por lotes en multiprogramaciónSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  28. 28. 2ª generación: los transistores• Funcionamiento de un sistema por lotes: – Trabajos organizados como grupos de tarjetas. – En máquinas dedicadas se pasan las tarjetas a cinta. – El ordenador procesa datos de cinta y escribe resultados en cinta. – El monitor controla la ejecución de los trabajos. – Los resultados se pasan de cinta a impresora en otra máquina dedicada.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  29. 29. 2ª generación: los transistores• JCL: Job Control Language mainframe1401_high.rmSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  30. 30. 3ª generación: circuitos integrados• Máquinas de diferentes potencias y precios con arquitecturas compatibles (1963-1972)• Lenguajes de alto nivel estructurados (Basic y Pascal)• Salto cualitativo de los sistemas operativos: – Diseño por capas – Primitivos sistemas de tiempo real – Técnicas de almacenamiento de datos – Memoria virtual – SO multipropósito – Nacen THE, Unix, OS/360…Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  31. 31. 3ª generación: IBM 1130Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  32. 32. 4ª generación: microprocesadores• Introducción en los circuitos integrados de componentes con alto nivel de integración (1972-1987)• Aparece un circuito integrado con todos los componentes de un microprocesador: Intel 4004 (2200 transistores en un solo chip)Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  33. 33. 4ª generación: Apple ISistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  34. 34. 4ª generación: Apple ISistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  35. 35. 4ª generación: Apple IISistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  36. 36. 4ª generación: microprocesadores• Avances significativos en lenguajes de programación, arquitectura de los computadores, crecimiento de las redes de telecomunicaciones.• Sistemas operativos: – Multiprogramación: mantener ocupada la CPU el mayor tiempo posible • El sistema proporciona rutinas de E/S • Gestión de memoria para los diferentes trabajos • Planificación de la CPU: el sistema escoge entre los trabajos “listos para ejecutarse” – Sistemas interactivos de tiempo compartido: • La CPU se “multiplexa” entre varios trabajos • Permite que muchos usuarios compartan simultáneamente el ordenador – Preocupación creciente por la interfaz de usuario – Una máquina puede utilizar diferentes SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  37. 37. 5ª generación• Computadores actuales: multimedia, Internet, microprocesadores baratos y con gran capacidad de proceso, memoria asequible.• Sistemas operativos: – Amplia difusión gracias a su interfaz gráfica “amigable” – Integración fácil de dispositivos: PDA, cámara, teléfono móvil, etc. MS-DOS 5.0 (1991) Windows 2000Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  38. 38. Prestaciones de los SSOO• Operación off-line• Buffering• Spooling• Multiprogramación• Tiempo compartido• Sistemas en tiempo real• ProtecciónSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
  39. 39. Bibliografía• Básica: – Sistemas operativos. Conceptos fundamentales. James L. Peterson y Abraham Silberschatz. Ed. Reverte. 1991. – Conceptos de Sistemas Operativos, 6ª edición. Silberschatz, Galvin y Gagne. Pearson. 2002.• Complementaria y de consulta: – Sistemas operativos. Sebastián Sánchez Prieto. Servicio de publicaciones de la UAH, 2005.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO

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