PDF de programación - Conceptos básicos Sistemas Operativos

Conceptos básicos Sistemas Operativos
Conceptos básicos Sistemas Operativos

Roberto Gómez Cárdenas

ITESM-CEM

[email protected]

Lámina 1

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

¿Qué tienen en común?

Lámina 2

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

El sistema operativo

Lámina 3

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

¿Qué es un sistema operativo?

Lámina 4

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

¿Dónde se encuentra?

Sistema
Bancario

Reservación
línea aérea

Compiladores

Editores

Navegador

Web

Interprete de
comandos

Depuradores
Depuradores

C
Cargadores

d

M
Macros

Sistema Operativo
Lenguaje máquina

Microprogramación

Dispositivos Físicos

Programas
Aplicaciones

Programas
Sistema

Hardware

Lámina 5

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Componentes de un sistema operativo

p

p

Manejo de procesos

Sistema
Operativo
Operativo

Manejo archivos
y directorios

Lámina 6

Manejo
j
memoria
externa

Manejo de
comunicaciones
i

i

Dispositivos

de entrada/salida

Manejo
Manejo
memoria
interna

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Tipos sistemas operativos

(

• Multiusuario (multi-user):
)
• Multiprocesamiento (multiprocessing)
• Multitareas (multitasking)
Multitareas (multitasking)
• Multihilos (multithreading)
• Tiempo real (real time)
• Tiempo real (real time)
• Móbil

Lámina 7

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Un poco de historia

• La generación cero: antes de 1945
• La primera generación (1945-1955)

– Bulbos y plugboard

• La segunda generación (1955-1965)

– Transistores y sistemas batch

• La tercera generación (1965-1980)

– Circuitos Integrados y Mulprogramación
• La cuarta generación (1980 – 2000 )

– Computadoras personales

• La quinta generación ( 2000 - )

– Computo móvil

Lámina 8

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Todo empezó con… primer auxiliar

tifi i l
artificial

• El ábaco
El ábaco

Lámina 9

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

La pascalina

• Blaise Pascal (1623-1682)
• Periodo construcción: 1644-1645
• Auxiliar en contabilidad, realización de

operaciones aritméticas básicas
operaciones aritméticas básicas

Lámina 10

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Otras calculadoras mecanicas

Lámina 11

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Las máquinas de Babbage
Las máquinas de Babbage

Máquina Analítica

Máq ina Diferencial
Máquina Diferencial

Lámina 12

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 13

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 14

14

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 15

15

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

La máquina ENIAC

• Electronic Numerator, Integrator Analyser and

g

Computer

,

y

• Un año para realizar los planos y un año y medio para su

construcción

• Se empieza su construcción en junio de 1943 y se

termina en 1945

• Lugar: Moore School de la Univ. de Pennsylvanie
• Responsables: Presper Eckert y John W Mauchly

Lámina 16

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

La máquina Eniac

John W Mauchly

Lámina 17

Presper Eckert

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

La Colossus

Lámina 18

18

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 19

19

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 20

20

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

IBM

La Hollerith Punch Card

(censo USA 1890)

Watson: máquina ASCC (1939)
inspirada de la Mark I de Harvard
inspirada de la Mark I de Harvard

IBM-701

Lámina 21

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

La IBM 701

• G.M. Research Labo: implementación del
G.M. Research Labo: implementación del
primer sistema operativo

• Computadora científica de uso militar
• Computadora científica de uso militar
• Primer modelo surge en 1953
• Solo puede introducirse un trabajo a la vez
• Surge el concepto de

– Singled Stream Bacth Processing

Systems
y

IBM-709

Lámina 22

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Principio Funcionamiento
Principio Funcionamiento

• Programador escribía el programa y entonces

p g

y

g

“operaba/ejecutaba” el programa directamente en la
consola

• Se cargaba en memoria

– por medio de los switches del panel
– cinta
– tarjetas perforadas
B
dirección de inicio del programa y empezaba la
ejecución del programa
ejecución del programa

• Botones propios se oprimían para indicar la

i di

l

i

i

í

Lámina 23

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Durante la ejecución el programador podía monitorear la

ió

j
ejecución a través de las luces de la consola.
– si se descubría algún error el programador podía detener el programa,

é d l

l

d l

l

examinarlo y corregirlo

La salida era impresa puesta en una tarjeta o tarjetas para una

impresión posterior

Lámina 24

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Sistema por lotes o batch

$END

DATOS

$RUN

$LOAD

PROGRAMA

$FORTRAN

$JOB 10,47 DUPONT

Lámina 25

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Computadoras científicas y comerciales
Computadoras científicas y comerciales

í

f b i

t

• La mayoría fabricantes computadoras cuentan con

L
dos líneas de productos, distintos y totalmente
incompatibles:
incompatibles:
– Las computadoras científicas de gran escala (por

t d

t

ejemplo la IBM-7094)

– Las computadoras comerciales (por ejemplo

la IBM-1401)

Lámina 26

La IBM 7094 (1960)

La IBM 1401 (1962)

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 27

27

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 28

28

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 29

29

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Sistemas fuera de línea

( a)
( a)

1401
1401

( b )

1401

( f )

( e )

( c )

7094
7094

( d )
( d )

Lámina 30

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

La serie IBM-360

p

• Sistema operativo OS/360
• El concepto de multiprogramación
• El SPOOLING
S OO NG

Lámina 31

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

La multiprogramación
La multiprogramación

128K128K

JOB 1

JOB 2

JOB 3

JOB 4
JOB 4

SIST OPER
SIST. OPER.

(MONITOR)

0

Lámina 32

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

El Spooling

Archivo
Archivo
spool de
entrada

A hi
Archivo
spool de
salida

Lámina 33

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Spooler e impresoras

Lámina 34

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

El sistema operativo CTSS

• Compatible Time Sharing Systems
Compatible Time Sharing Systems
• En 1962 el MIT adquiere una IBM 7094
• Se crea el sistema operativo CTSS cuya principal
l

i
S
aportación es el concepto de tiempo compartido

ti CTSS

l

i t

i

Lámina 35

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

El tiempo compartido

J1J1
J2
J3
S OS. O.

Lámina 36

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

MULTICS

• MULtiplexed Information and Computing
MULtiplexed Information and Computing
Service

• Construido a partir de CTSS
• Construido a partir de CTSS
• Construido por: MIT, Bell Labs, General

El
Electrics

i

• Empezó a utilizarse en 1965
• Desarrollado en un mainframe

GE 645
GE 645

• Honeywell lo comercializa

Lámina 37

Honeywell 6180

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Las terminales

• En un principio no cuentan con CPU ( por

ejempolo: terminales VT 100)
ejempolo: terminales VT 100)

• Ofrecen una interfaz al usuario con la

computadora
computadora
• Tres modelos

– Maestro/esclavo
– Poleo
– Cliente servidor

Lámina 38

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Modelo maestro/esclavo
Modelo maestro/esclavo

maestro = tonto
esclavo = inteligente
esclavo = inteligente

esclavo (servidor)

tareas a realizar

maestro (terminales tontas)
maestro (terminales tontas)

Lámina 39

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Poleo
Poleo

Servidor

NO
l
it

¿necesita algo?
?

NO

¿necesita algo?

¿necesita algo?

NO

diga que quiere

Si
Si

Lámina 40

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

El modelo cliente/servidor

petición

respuesta

Medio de comunicación

Lámina 41

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Las microcomputadoras y las

redes
redes

• Surgen en los 70’s
• Surgen en los 70 s
• Usuario tiene todo el sistema para el
• Necesidad de compartir información entre

ellas.

Lámina 42

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 43

43

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Sistemas operativos y máquinas

personales
personales

• Sistemas operativos en red
Sistemas operativos en red
• Sistemas operativos distribuidos
• Sistemas operativos tiempo real
l
ti
• Sistemas abiertos
• Sistemas tolerantes a fallas

Si t

ti

Lámina 44

Dr. Roberto Gómez Cárdenas

Lámina 45

45

Dr. Roberto Gómez Cárdenas