Apuntes

DEFINICIÓN DE SISTEMA OPERATIVO

(Operating System). Sistema tipo software  que controla la computadora y administra los servicios y sus funciones como así también la ejecución de otros programas compatibles con éste.

Ejemplos de familias de sistemas operativos: Windows, Unix, Linux, DOS, Mac OS, etc.

Un sistema operativo permite interactuar con el hardware de computadoras, teléfonos celulares, PDAs, etc. y ejecutar programas compatibles en éstos.

Permite controlar las asignaciones de memoria, ordenar las solicitudes al sistema, controlar los dispositivos  de entrada y salida, facilitar la conexión a redes y el manejo de archivos.

HISTORIA DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Uno de los instrumentos mas relevantes de la historia del calculo fue el ábaco creado alrededor del siglo V A.C el cual realizaba las operaciones sencillas tales como la suma, resta y multiplicación.

En 1822 Charles Babbage construyó la primera de sus máquinas, que podía sumar números hasta de seis cifras y, en 1823, diseñó una máquina más elaborada a la que llamó "máquina diferencial", que debía estar provista de una impresora. Pero para fabricar el primer modelo necesitaba dinero, 1,500 libras esterlinas, que le fue proporcionado por el gobierno, comprometiéndose a entregar la máquina en dos años. Sin embargo, la construcción avanzaba muy lentamente y, al cumplirse el plazo en 1827, la máquina aún no estaba terminada y Babbage sufrió una fuerte crisis nerviosa cuando se le acusó de haber dispuesto de los fondos del gobierno para su propio beneficio. A pesar de eso, se le adelantó más dinero y prosiguió con su trabajo hasta 1834, cuando el principal de sus mecánicos renunció y el invento quedó sin terminar. En 1991, científicos británicos siguiendo los dibujos y las especificaciones de Babbage, construyeron esa máquina diferencial: la máquina funcionaba a la perfección y hacía cálculos exactos con 31 dígitos, demostrando que su diseño era correcto

En 1941 la ENIAC fue construida en la Universidad de Pensilvania por John Presper Eckert y John William Mauchly, ocupaba una superficie de 167 m² y operaba con un total de 17.468 válvulas electrónicas o tubos de vacío que a su vez permitían realizar cerca de 5000 sumas y 300 multiplicaciones por segundo. Físicamente, la ENIAC tenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 5 millones de soldaduras. Pesaba 27 Toneladas, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m; utilizaba 1.500 conmutadores electromagnéticos y relés; requería la operación manual de unos 6.000 interruptores, y su programa o software, cuando requería modificaciones, demoraba semanas de instalación manual. La ENIAC elevaba la temperatura del local a 50 °C. Para efectuar las diferentes operaciones era preciso cambiar, conectar y reconectar los cables como se hacía, en esa época, en las centrales telefónicas, de allí el concepto. Este trabajo podía demorar varios días dependiendo del cálculo a realizar.

La UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer I, Computadora Automática Universal I) fue la primera computadora comercial fabricada en Estados Unidos. Fue diseñada principalmente por J. Presper Eckert y John William Mauchly, también autores de la segunda computadora electrónica estadounidense, la ENIAC. Durante los años previos a la aparición de sus sucesoras, la máquina fue simplemente conocida como "UNIVAC". Se donó a la universidad de Harvard y Pensilvania. Fue la primera computadora fabricada para un propósito no militar, desde el año 1941.

El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial. Con el transistor vino la miniaturización de los componentes y se llegó al descubrimiento de los circuitos integrados, en los que se colocan, en pocos milímetros cuadrados, miles de transistores. Estos circuitos constituyen el origen de los microprocesadores y, por lo tanto, de los ordenadores actuales.

Por otra parte, la sustitución en los montajes electrónicos de las clásicas y antiguas válvulas de vacío por los transistores, reduce al máximo las pérdidas de calor de los equipos. Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:

• Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando.
• Funciona como un elemento AMPLIFICADOR de señales.

Generaciones de los Sistemas Operativos

• Generación Cero. Década de 1940 se caracteriza por las invenciones en el hardware como fueron los tubos de vacío.

• Generación Uno. Década de 1950 se caracteriza por el remplazo de la  válvula termoiónica por el transistor.

• Generación Dos: Década de 1960 IBM fabrica El Computador 360. y en la Década de 1970 aparece el diskette, sustituyen a las máquinas de escribir eléctricas que se usaban como entrada y salida de datos y aparecen los microcomputadores.

• Generación Tres: Década de 1980-90 se caracteriza por la aparición de firmware siendo este un controlador a nivel de circuitos llamado BIOS-Setup; el soporte de red; los Multiprocesadores; MS-DOS; entre otros comienzos de los sistemas operativos a entorno grafico.

• Generación Cuatro: Empieza el gran mejoramiento de los microprocesadores, los sistemas operativos son mas robustos, se ven el gran avance a nivel de la interfaz grafica, procesamiento, acceso a internet, y un gran avance en los procesadores por la parte de Intel.

• Generación Cinco: Se denota la computación en la nube, móviles, domotica.

REGISTROS DEL PROCESADOR

Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética.

JERARQUÍA DE MEMORIA

Se conoce como jerarquía de memoria a la organización piramidal de la memoria en niveles que tienen los ordenadores. Su objetivo es conseguir el rendimiento de una memoria de gran velocidad al coste de una memoria de baja velocidad, basándose en el principio de cercanía de referencias.

MEMORIA RAM (RANDOM ACCES MEMORY)

Es un tipo de memoria de ordenador a la que se puede acceder aleatoriamente; es decir se puede acceder a cualquier byte de memoria sin acceder a los bytes precedentes. La memoria RAM es el tipo de memoria más común en ordenadores y otros dispositivos como impresoras.

La Multiprogramación

La multiprogramación es una técnica que permite la ejecución simultánea de múltiples procesos en un único procesador. En realidad, esta técnica produce una ilusión de paralelismo, de manera que parece que todos los procesos se están ejecutando a la vez. Sin embargo, hay un único proceso ejecutándose en el procesador a la vez.

Tiempo compartido.

Permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos para cada usuario. El usuario hace una petición a la computadora, esta la procesa tan pronto como le es posible, y la respuesta aparecerá en la terminal del usuario. 

Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivos de E/S, son continuamente utilizados entre los diversos usuarios, dando a cada usuario la ilusión de que tiene el sistema dedicado para su mismo. Esto trae como consecuencia una gran carga de trabajo al Sistema Operativo, principalmente en la administración de memoria principal y secundaria.