Sistemas Operativos: Evolución, Funciones y Tipos

Sistemas Operativos

Evolución de los Sistemas Operativos

• Sistemas por lotes
• Sistemas por lotes multiprogramados
• Sistemas de tiempo compartido
• PC personales
• Sistemas paralelos
• Sistemas de tiempo real
• Sistemas multimedia
• Sistemas visuales
• Sistemas de mano

Funcionan como intermediarios entre el usuario, los programas y el hardware.

Características de los Sistemas Operativos

• Brindar un entorno para que los usuarios puedan ejecutar programas de forma conveniente.
• Brindar un entorno para que los programas usen el hardware con facilidad.
• Administrar el hardware de forma eficiente y equitativa.
• Proveer un entorno sin interferencias para cada usuario.

Funciones Básicas de los Sistemas Operativos

• Administración de procesos
• Manejo de interrupciones
• Administrar memoria
• Manejo del sistema de archivos
• Administración de seguridad
• Control de entrada y salida

Perspectiva Histórica de los Sistemas Operativos

• En las primeras épocas, los sistemas operativos eran grandes y costosos.
• Constaban de una entrada de trabajo y una salida impresa.
• Prácticamente no había interacción con el usuario.
• La función principal era la del cargador de programas y soporte de entrada/salida a dispositivos.
• El sistema soportaba un único trabajo a la vez.
• Lectora de entradas -> Proceso -> Salida y resultado.
• Las tareas relacionadas se agrupaban en conjuntos de trabajos o por lotes para su procesamiento más eficiente.

Sistemas por Lotes Multiprogramados (1980)

• La multiprogramación incrementa el uso del procesador.
• Los sistemas de tiempo compartido (time-sharing system).
• Comenzó a aparecer la idea de memoria virtual:
  • Procesos en un espacio de memoria virtual.
  • Permitir que varios procesos corran juntos.

Sistemas Paralelos (1990)

Los sistemas paralelos acompañan el desarrollo del hardware. Disponen de más de un procesador, permitiendo la ejecución simultánea y sincronizando más de un proceso. Se clasifican en:

• Sistemas altamente integrados
• Sistemas poco integrados

Sistemas Multiprocesadores (1990)

Sistemas Asimétricos

Al surgir los sistemas multiprocesadores, los núcleos del S.O. se modificaron para soportar este tipo de sistema. La forma más sencilla fue asignar la ejecución de código del núcleo a un único procesador.

Sistemas Simétricos

Se desarrollaron sistemas donde el código del núcleo se dispone en la memoria común y puede ser ejecutado por cualquier procesador; todos los procesadores pasan a ser simétricos.

Sistemas en Tiempo Real (2000)

En sistemas de este tipo estricto, todo resultado debe producirse en un cierto tiempo; de lo contrario, el sistema falla. Dos tipos:

• Hard: Todas las demoras del sistema deben estar acotadas.
• Soft: Sistemas de propósito general, con procesos de tiempo real.

Procesos

Un proceso es un programa en ejecución, incluyendo el controlador de programa, los registros y las variables.

Contador de programa: Cada proceso tiene un program counter y avanza cuando el proceso tiene asignado el recurso procesador. A cada proceso se le asigna un número que lo identifica.

Memoria de procesos: Un proceso tiene varias secciones:

• Código
• Datos
• Memoria dinámica
• Pila

Estados de los procesos: Se definen como la actividad corriente en que se encuentra:

• Nuevo
• Listo
• Ejecutado
• Terminado
• Bloqueado

Transiciones entre procesos:

• Nuevo -> Listo
• Listo -> Ejecutado
• Ejecutado -> Listo
• Bloqueado -> Listo
• Ejecutando -> Terminado

Bloque descriptor de procesos: El proceso es representado a nivel de S.O., a través del bloque descriptor de proceso.

• Estado
• Número
• Contador
• Registros
• Límite de memoria
• Lista de archivos abiertos

Programación Batch

Comandos Externos

• attrib: Visualiza los atributos de los directorios y archivos.
• chkdsk: Comprueba el estado del disco y da un informe.
• fdisk: Formatea el disco.
• format: Da formato para uso en MS-DOS.
• scandisk: Analiza y repara el disco.

Comandos Internos

• shutdown
• start: Ejecuta un programa.
• exit
• batch: Archivo de procesamiento por lotes.
• bucle: Repite un código.
• goto: Bucle infinito.

Tabla de Asignación de Archivos (FAT)

Es un sistema de archivos desarrollado para MS-DOS.

FAT12: Sistema de archivos para diskette, por lo que tiene varias limitaciones.

FAT16: Esta nueva versión permite crear volúmenes de hasta 2GB.

FAT32: Apareció por primera vez en Windows 95. El tamaño máximo de un archivo es 4GB.