Sistemas operativos
- 1. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA SISTEMAS OPERATIVOS. JENNY JAKELINE ZAMUDIO ESTUDIANTE: ASISTENTE DE GERENCIA INESUP MOCOA – PUTUMAYO 2013 DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 2. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA SISTEMAS OPERATIVOS. Describe la parte del "software" de un ordenador que transforma el "hardware" en algo útil. Es importante considerar un ordenador como un conjunto de recursos, de tipo físico, lógico o una mezcla de ambos. Estos proporcionan facilidades para el tratamiento y la entrada/salida de datos, así como para otros aspectos del funcionamiento de un ordenador. Para comprender qué es un sistema operativo, es necesario entender cómo han evolucionado como soluciones naturales a los problemas de los primeros sistemas informáticos. LOS PRIMEROS SISTEMAS. Los primeros ordenadores eran máquinas muy grandes que ejecutaban su trabajo desde lo programado en una consola. El usuario escribía el programa y lo ejecutaba directamente desde la consola del operador, se debía de cargar manualmente en la memoria, bien fuera desde los conmutadores del panel frontal, desde cinta de papel o mediante tarjetas perforadas. Seguidamente se pulsaban los interruptores adecuados para cargar la dirección de inicio y para comenzar la ejecución del programa. La salida generada se imprimía, o bien se almacenaba en cinta de papel o tarjetas perforadas para su procesado posterior. Con el tiempo se perfeccionaron tanto el "hardware" como el "software", aparecieron los lectores de tarjeta muy rápidos, impresoras de línea de elevadas prestaciones en cuanto a velocidad y cintas magnéticas. Se diseñaron programas ensambladores, cargadores y enlazadores para facilitar la tarea de programación. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 3. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA MONITOR SIMPLE. Se contrataron operadores de ordenador profesionales, el programador entonces ya no tenía que tocar la máquina. Tan pronto como se terminaba un trabajo el operador ponía en marcha el siguiente y se eliminaban los tiempos de inactividad basándose en el sistema de reservas. Además al tener los operadores más experiencia en los procesos implicados los tiempos del montaje de cintas se redujeron. El segundo ahorro de tiempo fue debido a la reducción del tiempo de preparación. Los trabajos con necesidades similares se incluyeron en lotes y se ejecutaban en el ordenador como un grupo. Por ejemplo si se recibían programas en diversos lenguajes como FORTRAN y COBOL, no se ejecutaban en el orden de recepción, sino que se procesaban primeramente todos los de un lenguaje y a continuación todos los del otro, con el consiguiente ahorro al cargar una sola vez cada compilador. PRESTACIONES. Los procesos por lotes mejoraron las prestaciones, sin embargo aunque el trabajo realizado por los operadores se redujo, había una parte del proceso que era muy lenta en comparación con la velocidad de la CPU, este problema era originado por los sistemas de entradas y salidas, siendo el caso más representativo el acceso a las cintas magnéticas, pues al ser dispositivos mecánicos la velocidad es muy baja comparada con los procesos electrónicos. Por ejemplo al trabajar para la ejecución de un programa, que como es lógico se cargaba desde cinta, se tenía la CPU inactiva el 93% del tiempo que duraba todo el proceso. OPERACIONES “OFF LINE” Con el tiempo se crearon dispositivos de entrada/salida más rápidos, pero las velocidades de las CPU's crecieron aún a un ritmo mayor, por lo que el problema aumentó. Una solución fue la de reemplazar las lentas lectoras de tarjetas e impresoras de líneas, por unidades de cinta magnética. Sin embargo en lugar de hacer que la CPU leyera directamente tarjetas, estas se copiaban DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 4. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA previamente en una cinta magnética, y cuando estaba llena se llevaba al ordenador. Si un programa necesitaba una entrada de una tarjeta, se leía de la cinta, análogamente las salidas se llevaban a cintas y se imprimían posteriormente. Otra solución a la lentitud de los procesos de entrada/salida fue el denominado “buffering". Este sistema trata de mantener continuamente ocupados tanto a la CPU como a los dispositivos de E/S. Una vez que se han leído los datos y que la CPU va a operar con ellos, el dispositivo de entrada ejecuta inmediatamente la siguiente lectura. La CPU y el dispositivo de entrada permanecenocupados. Cuando la CPU esté libre para el siguiente grupo de datos, el dispositivo de entrada habrá acabado de leerlos. Al introducirse como sistemas de almacenamiento los basados en disco, el sistema off-line se fue eliminando progresivamente, y se introdujo el sistema conocido como spooling (Simultaneous Operation On-Line), que consiste en usar el disco como tampón, cuya principal ventaja es que solapa la entrada/salida de un proceso con la computación de otros. MULTIPROGRACIÓN. La multiprogramación es un método para incrementar el empleo de CPU, disponiendo en todo momento de algo que la CPU pueda ejecutar. Los sistemas operativos multiprogramados son bastante sofisticados. Tener varios trabajos dispuestos para su ejecución, supone mantenerlos simultáneamente en memoria, y tener varios programas en memoria al mismo tiempo requiere una gestión de la memoria. Además, si hay varios trabajos dispuestos para ejecución, hay que tomar alguna decisión para elegir entre ellos, mediante una planificación adecuada de la CPU. La multiprogramación es el tema central de los sistemas operativos modernos. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 5. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA Los aspectos fundamentales a considerar son: Gestión de la memoria: La memoria total del ordenador se ha de compartir de forma adecuada entre todos los programas y datos que en cierto momento tenga cada usuario del equipo. Planificación de la CPU: Entre todas las tareas demandadas por los usuarios es posible establecer preferencias, lo cual implica que la CPU se planifique dando más tiempo a algunos trabajos o a los usuarios en función de unos niveles de privilegios establecidos. Control de concurrencia: El sistema operativo ha de gestionar adecuadamente todos los recursos del ordenador y ordenar la concurrencia de demandas de una forma adecuada. Por ejemplo si varios usuarios solicitan al mismo tiempo el acceso a un disco, se habrá de gestionar de forma correcta esta concurrencia para evitar bloqueos o situaciones impredecibles. Protección: En un sistema donde acceden muchos usuarios es lógico que exista un sistema de protección que permita asegurar que a los trabajos de uno no pueden acceder los otros usuarios, ya sea por motivos de seguridad (por ejemplo para evitar pérdidas de información) o de confidencialidad. Abrazo mortal:Es un problema que no se plantea solamente en un entorno de sistemas operativos, sino que puede aparecer en la vida real. En general esta situación se produce cuando un sistema consta de un número finito de recursos para distribuir entre un número dado de procesos en competencia. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 6. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA TIEMPO COMPARTIDO. Cuando se desarrollaron los sistemas por lotes estos se definían por la agrupación de trabajos similares, que sólo permitían el acceso secuencial a la información. Al disponerse de discos, se hizo posible el acceso inmediato a todas las aplicaciones. Un sistema por lotes tiene algunos inconvenientes, para el usuario, el principal es que los usuarios no pueden interactuar con sus trabajos mientras se están ejecutando, lo cual crea problemas caso de necesitar depurar un programa. Como consecuencia posteriormente a estos sistemas aparecieron los conocidos como interactivos o hands-on, en los que el usuario da y recibe las instrucciones de forma inmediata. TIEMPO REAL Otro tipo de sistemas son los conocidos como en tiempo real (RTOS -Real Time Operating System), que se utilizan frecuentemente como dispositivos de control en aplicaciones especializadas. Un caso típico de equipo que funciona bajo tiempo real, es un "controlador miniatura", que consiste en un pequeño ordenador, diseñado en una placa de circuito impreso, que se embebe en una máquina o cualquier otro dispositivo, con finalidad de control (sistemas empotrados). Estos dispositivos se usan en maquinaria de fabricación, comprobación de equipamientos, telecomunicaciones, sistemas de control y seguridad, ventilación y aire acondicionado, monitorización del medio ambiente e investigación científica. La propiedad más importante es que pueden trabajar en ambientes hostiles. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 7. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA CLASIFICACIÓN. El sistema operativo es parte fundamental de cualquier ordenador. A grandes rasgos un sistema informático se puede dividir en: Hardware Sistema operativo o de explotación Programas de aplicación Usuarios El hardware facilita los recursos básicos de computación, mientras que los programas de aplicación definen cómo hay que utilizar estos recursos para resolver los problemas de los usuarios. El sistema operativo controla y coordina el uso del hardware por parte de los distintos programas de aplicación de los diversos usuarios. En general los sistemas operativos es más fácil definirlos por lo que hacen, más que por lo que son. Los sistemas operativos se pueden clasificar en cuatro grupos: Por lotes (batch): Son en los que se manejaban tarjetas perforadas. Interactivos monousuarios: Permiten que el usuario del equipo pueda interaccionar en cualquier momento con el proceso que esté ejecutando. Sólo permiten que trabaje un usuario en un momento dado. Tiempo compartido: Permiten el acceso al ordenador a un número variable de usuarios de forma concurrente, y dada la gran velocidad del ordenador, es como si estuviera trabajando simultáneamente para todos ellos. Tiempo real: Se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales y de control. El sistema responde de forma inmediata a entradas del exterior. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 8. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA SISTEMAS OPERATIVOS HABITUALES. MS-DOS Fue un sistema operativo adaptado por Microsoft para IBM (PC-DOS), y en concreto para el modelo PC, aunque se popularizó rápidamente siendo el más usado a nivel personal. Fue desarrollado en el año 1979 por Tim Paterson que trabajaba en Seatle Computer Products, y adquirido por Microsoft Corporation. En la bitácora Pmurillo se puede ver la historia de la elección de IBM para su nuevo ordenador personal. La principal desventaja de MS-DOS es que es monousuario y monotarea, es decir que sólo puede trabajar un usuario (no admite terminales) y que a su vez este sólo puede ejecutar un programa al mismo tiempo, aunque este último problema se resuelve con el entorno Windows. A partir del Windows XP ya son en sí sistemas operativos completos (aunque siguen siendo muy deficientes) y no necesitan para funcionar el MS-DOS. WINDOWS Windows 1.0 En 1985 Microsoft lanzó la primera versión de la interfaz gráfica de usuario Windows, para su sistema operativo MS-DOS. La primera versión de Microsoft Windows no fue demasiado potente ni tampoco se hizo popular. Estaba muy limitada debido a los recursos legales de Apple, que no permitía imitaciones de sus interfaces de usuario. Ambas limitaciones fueron eliminadas cuando el recurso de Apple fue rechazado en los tribunales de EE.UU. Por otro lado, los programas incluidos en la primera versión eran aplicaciones muy sencillas con poco atractivo para los usuarios profesionales. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 9. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA Windows 2.0 Se presentó en 1987, gran parte de su popularidad se debió a la inclusión en forma de versión run-time de nuevas aplicaciones gráficas de Microsoft, como Excel y Word para Windows. Éstas podían cargarse desde MS-DOS, ejecutando Windows a la vez que el programa, y cerrando Windows al salir de ellas. Usaba el modelo de memoria 8088 y por ello estaba limitado a un megabyte de memoria; sin embargo, muchos usuarios lograron hacerlo funcionar bajo sistemas multitareas como por ejemplo DesqView Windows 3.0 Se lanzó en 1990. Se benefició de las capacidades gráficas mejoradas para los PC de la época, y también del microprocesador Intel 80386, que permitía mejoras en las capacidades multitarea de las aplicaciones Windows. Windows 3.1 y Windows 3.11 Microsoft desarrolló Windows 3.1, que incluía diversas pequeñas mejoras a Windows 3.0 (como las fuentes escalables TrueType), pero que consistía principalmente en soporte multimedia. Más tarde Microsoft publicó el Windows 3.11, conocido como Windows para trabajo en grupo, que incluía controladores y protocolos mejorados para las comunicaciones en red y soporte para redes punto a punto. Windows NT Microsoft continuó desarrollando Windows NT. Contrataron a Dave Cutler, uno de los jefes analistas de VMS en Digital Equipment Corporation (DEC, actualmente Compaq que en 2005 fue comprada por HP) para convertir NT en un sistema más competitivo. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 10. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA Siendo un sistema operativo completamente nuevo, Windows NT sufrió problemas de compatibilidad con el hardware y el software existentes. También necesitaba gran cantidad de recursos y éstos estaban solamente disponibles en equipos grandes y caros. La interfaz gráfica de NT todavía estaba basada en la de Windows 3.1 que era inferior a la Workplace Shell de OS/2. Se comercializaron varias versiones de NT, 3.1, 3.5, 3.51 y 4.0. Windows 95 Era en un sistema operativo muy diferente al Windows NT pero Microsoft trabajó para hacerlos lo más compatibles posible. Una de sus mayores ventajas era que aunque necesitaba el MS-DOS como base tenía una instalación integrada. De esta manera el usuario solo tenía que instalar el Windows 95 mientras que con las versiones anteriores había que comprar los dos sistemas por separado e instalar Windows encima del MS-DOS. La otra gran ventaja era que incorporaba un subsistema en modo protegido que estaba especialmente escrito a procesadores 80386 o superiores. Windows 98 y Millenium En junio de 1998 salía al mercado Windows 98. Un sistema del que se comercializó otra versión en 1999, conocida como Windows 98 Second Edition. Éste eliminaba muchos de los errores que ocasionaba el navegador Internet Explorer y además permitía a varios ordenadores conectarse a la vez a una misma conexión de Internet.. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 11. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA Windows en la actualidad UNIX Fue diseñado enla empresa AT&T, para su empleo en ordenadores marca Digital. Dadas sus características pronto se difundió ampliamente en ambientes universitarios, por lo que en el principio se consideró como un sistema operativo orientado hacia ambientes de investigación y no en aplicaciones de gestión. Actualmente está muy difundido en todo tipo de equipos aunque se ha perdido la estandarización habiendo muchas versiones diferentes poco compatibles entre sí. LINUX Linux es básicamente un sistema operativo compatible con UNIX, que opera bajo equipos compatibles con el estándar del mercado y grandes sistemas informáticos. Su ventaja principal es que su costo es prácticamente nulo, y es "software" libre, que significa que lo podemos distribuir y modificar libremente, según la licencia GNU. Actualmente supone una gran competencia para Windows, más que para UNIX, de hecho en el futuro puede desbancarlo, no sólo por ser gratis y disponer de las fuentes, sino por superioridad y más seguridad. LINUX, UNA REVOLUCIÓN IMPREVISTA Empresas como IBM, HP u Oracle anuncian productos con Linux y el diario Wall Street Journal lo incluye como una de las diez tecnologías que "usted debe conocer". Como teorizan en el diario, "Linux podía haberse quedado como una herramienta para rebeldes del software", pero es una "revolución del código abierto que sacude el mercado". DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1
- 12. SISTEMAS OPERATIVOS INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA En 1991, Torvalds; empieza en los foros de internet a dar noticias sobre lo que está haciendo. Miles de programadores participaron y participan sin cobrar en el desarrollo de este programa. No obstante, sí se pueden añadir ejecutables propietarios, con código cerrado, que no supongan cambiar Linux sino trabajar sobre él. Es decir, cuando una empresa como Oracle ofrece sus productos que trabajan sobre Linux Oracle sigue siendo propietaria de estos productos porque no alteran Linux sino que lo usan de plataforma. DIRECCIÓN: VILLAGARZÓN PUTUMAYO E-MAIL: JENNYZAMUDIO123@GMAIL.COM CELULAR: 3138321005 1