sistemas operativos historia 1
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Sistemas Operativos 1
Prof. Sebastián de los Angeles
Esc. Técnica de Melo
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Inicialmente las computadoras no tenían sistemas operativos.
La funcionalidad que ofrecían estaba definida en su hardware.
Cambiar o aumentar esta funcionalidad equivalía a rediseñar la computadora.
La complejidad del manejo del hardware y el aumento de la demanda de computadoras hizo necesaria la aparición de un intermediario entre la computadora y el usuario.
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Grandes computadoras (ENIAC de 1946, ocupaba 180 m2, el área de un rectángulo de 12 m x 15 m) basadas en válvulas de vacío.
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Sin sistema operativo, se interactúa directamente con el hardware mediante código máquina (binario) mediante una consola de interruptores y las respuestas se recibían mediante un panel de lámparas.
La programación se realizaba cambiando el cableado de la máquina.
Nota: hoy en día podemos comprar una réplica de ENIAC en un chip de 7 mm x 5 mm, que de todas maneras es más rápido que el hardware original…
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Primeros programas registrados en un “medio extraible”: las tarjetas perforadas, cuyo resultado era visualizado por el usuario mediante impresoras.
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Los programas se escribían en esas tarjetas…
y se cargaban en un lector para luego ser ejecutadas por la
computadora hasta obtener un resultado o una falla.
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Ventajas: ◦ Mayor velocidad de cómputo: los usuarios obtenían respuestas de
forma inmediata.
◦ Los programas ya no requerían cambiar el cableado de la computadora.
◦ Los programas se podían re-usar y corregir con mayor facilidad y menor riesgo.
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Desventajas: ◦ Elevado costo de manufactura y operación, la computadora
permanecía mucho tiempo ociosa debido a la lentitud de los operarios humanos.
◦ Si un programa necesitaba usar un dispositivo de hardware debía incluir, a su vez, el código necesario para usarlo.
◦ Sistemas mono-usuario: solo un usuario a la vez.
◦ Los errores eran comunes tanto al programar como al ejecutar el programa. Un error de lectura o ejecución del programa obligaba a comenzar de nuevo con todo el procedimiento…
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Innovación Clave: El Monitor Residente
Para optimizar el uso de las computadoras se pensó en diseñar un programa que permaneciera siempre en la memoria de la computadora y controlara su funcionamiento.
El Monitor Residente es un precursor de los SO’s y permitía
ejecutar varios programas de forma consecutiva automáticamente, lo cual minimizaba el desperdicio de tiempo de ejecución y mejoraba el rendimiento del sistema.
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Ava
nce
de
la lista
de
tare
as
Lista de Tareas (programas) a ejecutarse
Tareas ya ejecutadas
Tarea en ejecución
Almacén de Datos
Resultados
Monitor Residente
1. Lee contenido del programa 2. Lee los datos sobre los que
trabajará y los procesa 3. Devuelve los resultados 4. Pasa al próximo programa
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El Monitor Residente supuso un avance en la formalización y la estandarización de la programación, ya que para ser “ejecutable”, el programa debía respetar el conjunto de instrucciones con las cuales trabajaba el monitor.
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Introdujeron el concepto de ejecución de múltiples programas “a la vez”
Mientras un programa espera los datos necesarios para su ejecución, el Monitor se concentra en el próximo programa y regresa al anterior cuando esta pronto para continuar.
El Monitor pasa a llamarse Sistema Operativo
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Programa 2 en Ejecución
Programa 1 en espera de datos para
su ejecución
Sistema Operativo
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Surgimiento de conceptos y tecnologías clave:
Protección de la memoria: Evita que los datos de un programa
“invadan” los de otro programa o los del SO, corrompiéndolos y provocando así fallas.
Instrucciones Privilegiadas: El procesador actúa de forma diferente ante las instrucciones de un programa y las del SO, dando más autoridad a las del SO.
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Surgimiento de conceptos y tecnologías clave:
Temporización: Se limita el tiempo que un programa puede
usar el procesador para que se una lista de programas se pueda ejecutar más rápidamente.
Interrupciones: Permiten que los dispositivos periféricos se comuniquen con el procesador para comunicarle su estado.
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Surgimiento de conceptos y tecnologías clave: Procesamiento Off-Line
Operación Periférica Simultanea On-Line:
La entrada y salida de datos se realiza sin intervención del procesador. Los datos se cargan desde los lectores en las unidades de almacenamiento (que envían datos al procesador más rápidamente) y ahí también se guardan los resultados que luego se imprimen desde ahí mismo. También actúa como un “buffer” de entrada y salida de datos (E/S) para compensar la menor velocidad de los dispositivos, los cuales trabajan a su ritmo mientras el procesador se ocupa de otras tareas.
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CPU
Unidad de almacenamiento magnético
Lectora de Tarjetas Impresora
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CPU
……
….…
…...
……
….…
…...
……
….…
…...
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Surgimiento de conceptos y tecnologías clave:
Unidades de Almacenamiento: Permitieron aumentar las
velocidades de procesamiento mediante la ejecución de tareas en diferido sin la intervención del procesador.
Sistemas de Archivo: Necesarios para posibilitar el uso de los medios de almacenamiento magnéticos. Surgimiento del concepto de archivo de computadora.
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IBM 1401 (1961): Lectora de tarjetas, Panel de control e impresora
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IBM 704 (1957): CPU, Panel de control y Lectora de tarjetas
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IBM 726 (1952): Racks de almacenamiento magnético
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Material redactado por prof. Sebastián de los Angeles basándose en documentación obtenida en las páginas: • http://en.wikipedia.org/wiki/Operating_system • http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC •http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_programming_in_the_punched_card_era Y en las siguientes publicaciones: • Martínez Pomares, Diego y Roumenov Chirinov, Roumen. “Arquitectura de Computadores”, Universidad Pública de Navarra. Este material está publicado bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-CompartirIgual 3.0 Unported, puede reutilizarse y redistribuirse libremente, siempre y cuando se lo nombre como referencia y el trabajo resultante se distribuya de forma gratuita.
© Luis Sebastián de los Angeles, 2013 Melo, Cerro Largo, Uruguay