Introducción a los sistemas operativos
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Este documento resume la historia de los sistemas operativos desde la década de 1940 hasta la actualidad. Comienza describiendo los primeros computadores que no tenían sistemas operativos y requerían que los usuarios introdujeran manualmente las instrucciones. Luego describe las cuatro generaciones de sistemas operativos, desde los primeros que procesaban trabajos por lotes en la década de 1950 hasta los modernos sistemas operativos para computadoras personales, distribuidos y en tiempo real. Finalmente, explica las funciones básicas de los sistemas
Introducción a los sistemas operativos
- 1. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Introducción a los Sistemas Operativos Ing. Joan Manuel Gregorio Pérez Facilitador. @hometrix 1
- 2. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos ¿QUÉ ES UN SISTEMA OPERATIVO? Los sistemas Operativos son ante todo administradores de recursos. H. M. Deitel Un Sistema Operativo es un programa que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware del computador. Silberschatz-Peterson-Galvin
- 3. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistema Operativo Historia de Los Sistemas Operativos 3
- 4. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Historia de Los Sistemas Operativos Prehistoria: Años 40 4
- 5. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Primeros computadores No existen sistemas operativos : El usuario debía codificar su programa en instrucciones de máquina y debía introducirlo personalmente en la computadora generalmente mediante tarjetas perforadas.
- 6. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos ENIAC (1946) fue una de las primeras computadora de propósitos generales. Era Turing-completa, digital, y susceptible de ser reprogramada para resolver “una extensa clase de problemas numéricos”
- 7. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Primera Generación Años 50 7
- 8. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos EDVAC(1951) fue una de las primeras computadoras electrónicas. A diferencia de la ENIAC, no era decimal, sino binaria, y tuvo el primer programa diseñado para ser almacenado. Este diseño se convirtió en estándar de arquitectura para la mayoría de las computadoras modernas. El diseño de la EDVAC es considerado un éxito en la historia de la informática.
- 9. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos PRIMERA GENERACIÓN: AÑOS 50 Se procesan los trabajos por lotes Se dispone de rutinas de E/S Se usan mecanismos rápidos para pasar de un trabajo al siguiente Recuperación del sistema si un trabajo acaba en error Lenguaje de control de trabajos para especificar los recursos a utilizar y las operaciones a realizar en cada trabajo 9 Los sistemas operativos tenían las siguientes características: 350 RAMAC Disk Storage Unit
- 10. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Procesamiento por lotes Un sistema por lotes. (a) Los programadores traen las tarjetas al 1401. El 1401 lee un lote de trabajos y lo graba en cinta. (c) Un operador lleva la cinta de entrada al 7094. (d) el 7094 realiza los cálculos. (e) Un operador lleva la cinta de salida a un 1401. (f) El 1401 imprime la salida 10
- 11. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Segunda Generación Años 60 11
- 12. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos IBM S/360 (1964) fue un sistema de computación de la familia mainframe que IBM anunció el 7 de abril de 1964. Fue la primera familia de ordenadores diseñados para cubrir las aplicaciones independientemente de su tamaño o ambiente (científico, comercial). En el diseño se hizo una clara distinción entre la arquitectura e implementación, permitiendo a IBM sacar una serie de modelos compatibles a precios diferentes. IBM S/360 (1964)
- 13. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Segunda Generación Se construyen los primeros multiprocesadores Sistemas de tiempo compartido ( time sharing ). Planificación del CPU ( uso de slices o quatum de tiempo ) Primeros sistemas de tiempo real, destinados a uso militar. Aparición del sistema operativo MULTICS (Instituto Tecnológico de Massachusetts) 13
- 14. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Tercera Generación Años 70 14 APPLE COMPUTER (1976)
- 15. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Sistemas de propósito general Procesamiento por lotes Multiprogramación Tiempo real. Tiempo compartido Modo multiprocesador. Sistemas operativos de gran tamaño y complejidad. Aparición de los sistemas UNIX ( Laboratorios Bell, 1970 ) y MVS ( IBM ).
- 16. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Cuarta Generación Años 80 hasta la actualidad 16
- 17. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos CUARTA GENERACIÓN: AÑOS 80 HASTA LA ACTUALIDAD Se desarrollan los sistemas operativos para computadores personales ( Ms-Dos y Sistemas windows ). Aparecen los sistemas operativos de tiempo real ( Qnx, Rtems, Vrtx ) Se desarrollan los primeros sistemas operativos distribuídos ( Mach, Chorus, Amoeba ) En los años 90: Middleware ( Dcom de Microsoft ) Desarrollo de las interfaces de Programación: POSIX y Win32 17
- 18. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Situación Actual Gran variedad de plataformas: Desde portátiles y sistemas empotrados a supercomputadores. Tendencia: mismo SO apropiado para todo este rango. Hyperthreading , multinúcleo, sistemas UMA y NUMA. SO debe aprovechar al máximo todo ese paralelismo. Sistemas de tiempo real •Críticos: requieren SO específico RTOS •No críticos: SO convencionales van adaptándose ○ P.ej. Linux 2.6 ha pasado a ser un núcleo expulsivo 18
- 19. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Funciones de un Sistema Operativo. 19
- 20. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos El sistema operativo es capaz de desempeñarse en varias funciones: Gestionar la CPU Gestionar la RAM Gestionar el I/O Gestionar los procesos Gestionar los permisos Gestionar los archivos Gestionar información 20
- 21. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Características de los Sistemas Operativos 21
- 22. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Conveniencia: Un SO hace más conveniente el uso de una computadora. Eficiencia: El SO permite que los recursos de la computadora se usen de manera correcta y eficiente. Habilidad para evolucionar: un SO debe de ser capaz de aceptar nuevas funciones sin que tenga problemas. Encargado de administrar el hardware: el SO debe de ser eficaz, recibiendo las señales provenientes de los periféricos y Hardware en general. Relacionar dispositivos: cuando el SO detecta otro sistema operativo conectado en si mismo. Algoritmos: un SO hace el uso de la computadora más racional y eficiente. 22 El sistema operativo es capaz de desempeñarse en varias funciones:
- 23. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Tipos de Sistemas Operativos. Según la administración de tareas. 23
- 24. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Monotarea este tipo de sistemas operativos son capaces de manejar un programa o realizar una sola tarea a la vez. Son los más antiguos. Por ejemplo, si el usuario está escaneando, la computadora no responderá a nuevas indicaciones ni comenzará un proceso nuevo.
- 25. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Multitarea esta característica es propia de los S.O. más avanzados y permiten ejecutar varios procesos a la vez, desde uno o varios ordenadores, es decir que los pueden utilizar varios usuarios al mismo tiempo. Esto se puede realizar por medio de sesiones remotas una red o bien, a través de terminales conectadas a una computadora.
- 26. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Tipos de Sistemas Operativos. Según la administración de usuarios. 26
- 27. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Monousuario Sólo pueden responder a un usuario por vez. De esta manera, cualquier usuario tiene acceso a los datos del sistema. Existe un único usuario que puede realizar cualquier tipo de operación.
- 28. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Multiusuario esta característica es propia de aquellos S.O. en los que varios usuarios pueden acceder a sus servicios y procesamientos al mismo tiempo. De esta manera, satisfacen las necesidades de varios usuarios que estén utilizando los mismos recursos, ya sea memoria, programas, procesador, impresoras, scanners, entre otros.
- 29. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistema Operativo Estructura de un Sistema Operativo. 29
- 30. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Los procesos. La memoria principal. El almacenamiento secundario. El sistema de entrada/salida. El sistema de archivos. Los sistemas de protección. El sistema de comunicaciones. Los programas del sistema. El gestor de recursos. 30 Componentes del Sistema Operativo
- 31. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Seguridad y protección en los Sistemas Operativos. La seguridad en un sisteMa operativo se compone de Múltiples facetas, protección ante posibles daños físicos, intrusos, fallos de confidencialidad, etc. El hardware, software y datos son objetos que pueden recibir ataques internos o externos dentro de un sistema y es obligación de un sistema operativo el tener en cuenta este tipo de eventos provenientes del entorno en el que se encuentra para poder tomar acciones para poder mantener un entorno seguro y bien protegido. 31
- 32. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Seguridad Interna La seguridad interna esta relacionada a los controles incorporados al hardware y al Sistema operativo para asegurar los recursos del sistema.
- 33. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Seguridad externa La seguridad externa esta compuesta por la seguridad física y la seguridad operacional Las seguridad física incluye la protección contra desastres (como inundaciones incendios, etc.) y protección contra intrusos. La seguridad externa no es responsabilidad del sistema sino de la persona u organización dueña del sistema. La seguridad operacional tiene que ver con las personas que operan el sistema. Como por ejemplo, los cajeros automáticos necesitan mantenimiento, un banco puede contratar a una persona que no tuviera conocimiento en electrónica, ni en programación para darle mantenimiento a los cajeros automáticos y así minimizar los riesgo de seguridad
- 34. Ing. Joan Ml. Gregorio Pérez - Facilitador - Sistemas Operativos Bibliografia https://es.wikipedia.org/ http://www.google.com https://sistop.org/pdf/sistemas_operativos.pdf http://www.tiposde.org/informatica/15-tipos-de-sistemas-operativos/ https://www.muylinux.com/2008/05/21/numa-es-gran-desconocido/ Autor: Joan Manuel Gregorio Pérez. Ingeniero en software. Facilitador Twitter: @hometrix