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Sistemas Operativos

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Dr. Pedro Mej a lvarez Cinvestav-IPN, Secci n de Computaci n, Mexico Contenido Que es un Sistema Operativo? Los primeros sistemas Sistemas Batch Sistemas de ... – PowerPoint PPT presentation

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Date added: 19 March 2019
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Title: Sistemas Operativos


1
Sistemas Operativos
  • Dr. Pedro Mejía Álvarez
  • Cinvestav-IPN, Sección de Computación, Mexico

2
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

3
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.

4
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
5
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).

6
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).

7
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.

8
Breve Historia de los Sistemas Operativos
  • 1940. Primeras Computadoras
  • 1950. Sistemas en Batch
  • 1960. Multiprogramacion y Timesharing.
  • 1970. Minicomputadoras y Microprocesadores.
  • Finales de 70s y 80s. Computadoras personales,
    Redes, Sistemas Distribuidos y Sistemas
    Paralelos, Sistemas de Tiempo Real.
  • 1990. WWW, Sistemas de Computo Mobil, PCs.

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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.

10
1950s. 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

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1960s. 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.

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1960s. 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

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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.

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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.

15
1980s. 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

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1980s. 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.

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1980-1990s. 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

18
1990s-2000.
  • Computo Paralelo (Teraflops).
  • PCs 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.

19
1990-2000s-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.
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