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FUNDAMENTOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

Alejandro González Herrera

Tecnólogo en Informática M/Análisis y Desarrollo de Sistemas

I UNIDAD: INTRODUCCIÓN

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• Historia

• 1º generación (1945-1955)

• En los 40's, se introducen los programas bit a bit, por medio de interruptores

mecánicos

• Después se introdujo el lenguaje. máquina que trabajaba por tarjetas

perforadas.

• Con las primeras computadoras, desde finales de los años 40 hasta la mitad de

los años 50, el programador interactuaba de manera directa con el hardware de

la computadora, no existía realmente un Sistema Operativo;

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• Las primeras computadoras utilizaban tubos, la entrada de datos y los

programas se realizaban a través del lenguaje máquina (bits) o a través de

interruptores.

• Durante los años 50’s

• Empiezan a surgir las tarjetas perforadas las cuales permiten que los

usuarios (que en ese tiempo eran programadores, diseñadores,

capturistas, etc.), se encarguen de modificar sus programas.

• Establecían o apartaban tiempo, metían o introducían sus programas,

corregían y depuraban sus programas en su tiempo.

• A esto se le llamaba trabajo en serie. Todo esto se traducía en

pérdida de tiempo y tiempos de programas excesivos.

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ENIAC 18.000 tubos

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Tarjetas Perforadas

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• 2º generación (1955-1965)

• Introducción del transistor

• Es posible comercializar las máquinas

• En los años 60's se genera el circuito integrado,

• Se organizan los trabajos y se generan los procesos Batch (por lotes), lo cual consiste en determinar los trabajos comunes y realizarlos todos juntos de una sola vez.

• En esta época surgen las unidades de cinta y el cargador de programas, el cual se considera como el primer tipo de Sistema Operativo.

• Programas (JOBS) en FORTRAN, COBOL, etc

• Proceso:

• Diseñar, perforar, cargar cinta, procesar, imprimir (OUTPUT)

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• 3º generación (1965-1980)

• En los 80's, inició el auge de la INTERNET USA.

• A finales de los años 80's comienza el gran auge y evolución de los Sistemas Operativos.

• Se descubre el concepto de multiprogramación

• que consiste en tener cargados en memoria a varios trabajos al mismo tiempo, tema principal de los Sistemas Operativos actuales.

• SPOOL (Periféricos Simultáneos Operando en Línea)

• Evita que dispositivos rápidos saturen a dispositivos más lentos

• Time-Sharing (Tiempo Compartido)

• Varios usuarios en diferentes terminales on line

• Nace UNIX

• TCP/IP desarrollado por XEROX para el gobierno

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Creadores de UNIX:

Ken Thompson y Dennis Ritchie

Circuitos Integrados

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• Sistemas Multiprogramados

• Aparición de los discos y memorias de acceso

• Trabajos almacenados para ser ocupados luego

• Los trabajos no ocupan CPU y dispositivos de I/O al mismo tiempo

• Son mucho más complicados

• Muchos procesos que elegir Organización de Procesos

• Varios procesos en memoria Organización de la Memoria

• Varios procesos listos para ejecutarse Organización de la CPU

• Sistemas Multitarea

• CPU ejecuta múltiples tareas “simultáneamente”

• Cambio entre procesos ocurre frecuentemente el paralelismo es sólo una ilusión

• Para aumentar la eficiencia en la ejecución algunos procesos se almacenan en memoria Memoria Virtual

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• 4º generación (1980-Presente)

• Incorporación de VLSI (Very Large Scale Integration)

• Computadoras en RED

• Aparecen los PC

• Evolución de MS-DOS a Windows

• Nacen los network OS y los sistemas distribuidos

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Commodore 64

APPLE LISA

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• Sistemas Multiprocesadores

• 3 ventajas:

• Aumento del throughput

• Economía

• Aumento de disponibilidad

• 2 tipos:

• SMP: cada procesador ejecuta una copia del SO

• AMP: cada procesador realiza tareas diferentes

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• Sistemas Distribuidos

• Basados en redes

• Cliente Servidor

• Punto a Punto

• Sistemas Cluster

• Computadoras que comparten sistema de almacenamiento conectados a una red

• Actualmente se utilizan para crear entornos de alta disponibilidad (google)

• 2 tipos

• Asimétricos

• Simétricos

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• Tareas

• L a gran mayoría de los SO tiene los siguientes componentes:

• Administrador de:

• procesos

• Memoria principal

• Archivos

• I/O

• Almacenamiento secundario

• Conectividad a la red

• Sistema de intérprete de comandos

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• Conceptos básicos

• Procesos( administrador)

• Memoria (administrador)

• Archivos (sistema de)

• INPUT / OUPUT

• Llamadas a sistema

• Shell

• Conexión a red

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• Procesos

• Es un programa en ejecución

• Consta de Espacio de Memoria:

• Programa ejecutable

• Data

• Stack

• Registros (PC, SP)

• El SO maneja una tabla de procesos

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• Estado de un Proceso

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• Entre los procesos existe comunicación

• Los procesos pueden recibir señales

• Tareas del SO:

• Crear y eliminar procesos de sistema y usuario

• Suspender y reanudar procesos

• Sincronizar

• Comunicar

• Manejar el “deadlock”

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• Memoria

• Mantiene un historial de las zonas de memoria y quién las está utilizando

• Decide qué procesos deben ser cargados en memoria

• Asigna y quita espacio de memoria cuando es necesario

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• Archivos

• Tipos:

• Normal

• Directorios

• Pipa

• Link

• Block

• Carácter

• Organización en base a directorios

• Cada archivo posee un descriptor

• El manejo de archivo debe ser transparente para el usuario

• En UNIX, LINUX los dispositivos se pueden montar en el árbol de directorios

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HTTP://SHOTO.ZAPTO.ORG 26

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• Tareas

• Crea y elimina archivos y directorios

• Provee las primitivas para manipular archivos y directorios

• Manipulación de archivos en medios de almacenamiento secundarios

• Administración del espacio libre

• Asignación del espacio

• Organización del disco

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• I/O

• Tareas

• Provee una interfaz genérica entre el

dispositivo y el controlador

• Provee de controladores para

dispositivos específicos

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• Llamadas al sistema

• Provee una interfaz entre los procesos y el SO

• Existen 5 categorías principales:

• Control de procesos

• Manejo de archivos

• Administración de dispositivos

• Mantenimiento de información

• Comunicaciones

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• SHELL

• Recibe comandos y crea procesos hijos

• No es parte del SO

• Existen caracteres y metacaracteres

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• “Sistemas Operativos Modernos”, Tanenbau

• Historia de los Computadores

• http://www.granneman.com/techinfo/background/histoty

• How Operating System Work

• http://computer.howstuffwork.com/operatingsystem.htm