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Taller no 3

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  • 1. 1. Sistemas por lotes.2. Multiprogramación.3. Sistemas de tiempo compartido.4. Sistemas paralelos.5. Sistemas distribuidos.6. Sistemas de tiempo real.7. Sistemas en línea.8. Tendencias actuales y futuras de los sistemas operativos
  • 2. 1. SISTEMAS POR LOTES El sistema por lotes (batch processing) es la ejecución de un programa que actúa sin la supervisión del usuario. Es utilizado en actividades con informaciones grandes, ya que en estos casos seria difícil hacerlo manualmente. Al rededor de 1965 fueron introducidos para mejorar el rendimiento de los programas a la hora de procesar. Actualmente las supercomputadoras manejan este tipo de sistema. Sus principales funciones son: - Reserva y asigna los recursos de las maquinas a las tareas que hay que ejecutar. -Reúne todos los trabajos y actividades comunes para realizarlos al mismo tiempo. -Minimiza tiempos de preparación. -Controla la finalización de tareas. -Tratamiento de errores. Tarjetas de Control:• Para que el monitor residente sepa qué programa ejecutar (se distinguen por $ de las tarjetas de instrucciones).
  • 3. Organización de la memoria para un monitor residente:• Cargador, secuenciado de trabajos, intérprete de tarjetas.• Drivers para cargador e intérprete.VENTAJAS:• Permite compartir los recursos con otros usuarios.• Da prioridad a tareas interactivas.• Pueden tener un tiempo de ejecución muy alto, porque el procesador es mejor utilizado. DESVENTAJAS• Cualquier tipo de error puede producir resultados inútiles o, simplemente, inexistentes, puesto que careces de la supervisión del usuario.• E/S muy lenta en comparación con la CPU, lo que implica que la CPU queda ociosa mucho tiempo esperando la terminación de las operaciones de E/S. Algunos ejemplos de Sistemas Operativos por lotes exitosos son el SCOPE, del DC6600, el cual está orientado a procesamiento científico pesado, y el EXEC II para el UNIVAC 1107, orientado a procesamiento académico.
  • 4. 2. MULTIPROGRAMACIÓN. Este sistema permite almacenar el mismo espacio de memoria para dos o mas procesos, es decir cumple la función multitarea (trabaja con varios tareas al mismo tiempo). Decide cual tarea correrá en un momento dado, proveyendo un mecanismo para cambiar al procesador de una tarea a otra y provee formas primitivas de acceso controlado a recursos compartidos. Sus principales características son:- Mejora productividad del sistema y utilización de recursos.- Multiplexa recursos entre varios programas.- Generalmente soportan múltiples usuarios (multiusuario).- Proporcionan facilidades para mantener el entorno de usuarios individuales.- Requieren validación de usuario para seguridad y protección.- Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los usuarios.- Multitarea sin soporte multiusuario se encuentra en algunos computadores personales o en sistemas de tiempo real.- Sistemas multiprocesadores son sistemas multitareas por definición ya que soportan la ejecución simultánea de múltiples tareas sobre diferentes procesadores.- En general, los sistemas de multiprogramación se caracterizan por tener múltiples programas activos compitiendo por los recursos del sistema: procesador, memoria, dispositivos periféricos.
  • 5. Sistemas Operativos como UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2, son ejemplos de este sistema de multiprogramacion. 3. SISTEMAS DE TIEMPO COMPARTIDO. Permite compartir recursos computacionales con varios usuarios a través de la multitarea . Este si tiene interacción con el usuario desde algún tipo de terminal pero también que este de soporte simultáneo a muchos usuarios más. Sus principales características son:- Populares representantes de sistemas multiprogramados multiusuario, (sistemas de diseño asistido por computador, procesamiento de texto, etc.)- Dan la ilusión de que cada usuario tiene una máquina para sí.- Mayoría utilizan algoritmo de reparto circular.- Programas se ejecutan con prioridad rotatoria que se incrementa con la espera y disminuye después de concedido el servicio.- Evitan monopolización del sistema asignando tiempos de procesador (time slot).- Gestión de memoria proporciona protección a programas residentes.- Gestión de archivo debe proporcionar protección y control de acceso debido a que pueden existir múltiples usuarios accesando un mismo archivos.
  • 6. VENTAJAS -Interacción usuario-sistema e ilusión de que cada usuario tiene su ordenador particular. DESVENTAJAS-Perdemos productividad de la CPU. Algunos ejemplos de este tipo de sistema son Multics, OS/360 y DEC-10.
  • 7. 4.SISTEMAS PARALELOS Consisten en un multiprocesador y comparten a la vez memoria y dispositivos periféricos entre varios usuarios. En UNIX existe también la posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, simulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). Así, en lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse (como lo haría normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente después de haber creado el proceso. VENTAJAS:- Pueden ejecutar varias instrucciones simultáneamente (en paralelo).- Aumento del rendimiento (más trabajos en menos tiempo).- Compartición de periféricos y fuentes de potencia.- Tolerancia a fallos (degradación gradual). DESVENTAJA:- Sincronización entre procesos.
  • 8. Tipos de multiprocesamiento: • Simétrico: Cada procesador ejecuta una copia idéntica del sistema. • Asimétrico: A cada procesador se le asigna una tarea específica. Ejemplos de estos tipos de Sistemas Operativos están: Alpha, PVM, la serie AIX, que es utilizado en los sistemas RS/6000 de IBM.
  • 9. 5. SISTEMAS DISTRIBUIDOS.Un sistema de esta categoría permite que sistemas independientes y autónomos sean capaces de comunicarse y co-ayudarse entre sí a través de una interconexión de tipo hardware-software ya que tiene como disposición el manejo de un conjunto de procesadores que le permiten al sistema distribuir trabajos, tareas o procesos. Poseen una memoria privada o propia que se interconecta entre CPUs formando una red compartida lo cual los usuarios de un sistema distribuido bien diseñado deberían percibir un sistema de cómputo único e integrado aun cuando las maquinas estén dispersar geográficamente.Ventajas:-Bajo costo (mejor relación entre precio/desempeño), velocidad, distribución inherente, confiabilidad, crecimiento horizontal.-Compartir recursos (Datos, BD, Dispositivos)-Compuesto por múltiples ordenadores.-hay interconexión entre ellos.-se maneja un estado compartidoDesventajas:-Software Complejo, redes, seguridad.
  • 10. CARACTERISTICASMULTIPLES ORDENADORES INTERCONECTADOS CON UN ESTADO COMPARTIDO SE DESEA TRANSPARENCIA SE NECESITA CONSISTENCIA
  • 11. 6. SISTEMAS DE TIEMPO REAL.Como funcionalidad principal de este tipo de sistema es proveer un nivel de servicio adecuado e instantáneo de las diferentes aplicaciones que requieran una respuesta en un intervalo de tiempo determinado (Casi inmediata).internos ó externos, tales Como: Interrupciones hardware externas, interrupciones software internas ó interrupciones de reloj internas, es decir los requerimientos temporales.Una de las medidas de rendimiento de un Sistema Operativo de Tiempo Real es la latencia, ó tiempo desde que ocurre el evento y éste es tratado. La otra medida es el jitter, ó variaciones en el periodo normal de ocurrencia de eventos periódicos. Todos los sistemas operativos tienden a tener una baja latencia y un bajo jitter, pero los sistemas operativos de tiempo realRequieren que esos valores estén determinados y que no dependan de la carga del sistema.La característica principal de un sistema operativo de tiempo real es la respuesta ante eventos
  • 12. 7. SISTEMAS EN LINEA. (Red).Estos sistemas permite la interconexión entre dos o más equipos unidos entre sí a través de un medio de comunicación sea físico o no, con el objetivo de compartir e interactuar con diferentes recursos ya sea de tipo hardware o software.Un sistema de red se destaca por gestionar los recursos a través de un ordenador principal de forma centralizada en donde los recursos se entregan al ordenador principal encargado de administrar las tareas ya programadas jerarquizándolas y teniendo prioridad en las más relevantes.
  • 13. IMPRESORA LOCAL IMPRESORA EN RED CILEINTE DE RED ROUTER CLIENTE DE RED CLIENTE DE RED SERVIDOR DE RED
  • 14. 8. TENDENCIAS ACTUALES Y FUTURAS DE LOS SISTEMAS OPERTATIVOS.El Sistema Operativo del Mañana:Se ha progresado mucho en el desarrollo de los sistemas operativos.Estos progresos han sido paralelos a la aparición de nuevastecnologías y de nuevos algoritmos para las tareas de los sistemasoperativos.Actualmente, hay solamente dos paradigmas fundamentales delsistema operativo: el intérprete de la línea de comando (UNIX,DOS), y la interfaz gráfica (Macintosh OS, OS/2, Windows 95).Mientras que el último es claramente más intuitivo y preferido por lamayoría de los usuarios, la industria debe ahora tomar otra medidahacia el sistema operativo ideal. La generación siguiente desistemas operativos utilizará las nuevas herramientas desarrolladastales como programación orientada a objetos (OOP), y nuevatecnología de hardware (DRAMs
  • 15. y los microprocesadores densos y baratos), para crear un ambienteque beneficie a los programadores (con modularidad y laabstracción crecientes) así como a los usuarios (proporcionándolesuna interna, constante y gráficamente orientada interfaz). Lossistemas operativos futuros también se adaptarán fácilmente a laspreferencias cambiantes del usuario y a las tecnologías futuras (talescomo sistemas de realidad virtual).Principios en el desarrollo de Sistemas Operativos Futuros:Existen cuatro principios dominantes que deben regir en el diseño desistemas operativos futuros1.- AbstracciónEl principio de la abstracción es que un nivel del ambiente desoftware no debe necesitar " saber " los detalles sobre laimplementación en otros niveles. Por ejemplo, un Programador nodebe requerir saber qué clase de procesador será usado cuando seejecute su programa, y un usuario de correo-electrónico no deberequerir de conocimientos de los protocolos de red.
  • 16. 2. Robustez y gestión de erroresLos sistemas operativos futuros deben ser extremadamente robustos.Sus metas:Ninguna acción del usuario debe hacer que el sistema comporte enuna extraña o ilógica maneraDebe ser imposible que cualquier programa interrumpa elfuncionamiento de otros programas, o de la máquina en su totalidad.Es decir sin importar las acciones y las decisiones del usuario y delprogramador, la computadora nunca debe "colapsarse ". Además,cualquier acontecimiento inesperado se debe manjar de una manerapráctica. Los problemas que el sistema operativo no puede solucionarse deben señalar al usuario de una manera no-secreta (tales como un"cuadro de diálogo"), y se deben explicar de una manera no técnica(utilizar un lenguage dependiendo del módulo de programación).El sistema debe enumerar claramente las opciones de las cuales elusuario debe elegir.
  • 17. 3.- EstandarizaciónActualmente, hay numerosos sistemas operativos y sistemas dehardware que se comportan de varias maneras. Por lo tanto, lacomunicación entre las máquinas de diferente arquitectura es difícil, yesta situación es confusa para cualquier usuario que procurecambiarse de una plataforma a otra. Esta confusión da lugar a uncosto significativo debido a la capacitación y al tiempo perdidodurante la transición y fase de aprendizaje.Un sistema operativo bien diseñado debe ser estandarizado de unamanera tal que se adapte y siga siendo útil indefinidamente. Debecrecer en a la par con la tecnología de cómputo, la visualización, ytecnologías de interacción, y preferencias del usuario. La naturalezamodular del sistema operativo del mañana será tal que piezas delsistema serán continuamente modificadas y puestas al día reflejarestos cambios. Para que estas características sean
  • 18. posibles, el sistema requerirá: 1) un conjunto muy bien definido delos estándares públicos disponibles (para la comunicación entrelas capas y los objetos), 2) que este conjunto de estándares sedesarrolle con un cierto plazo de tiempo pero que siga siendoclaro y conciso, y 3) que los estándares no cambien tanrápidamente como para causar problemas de compatibilidad oaltos costos de cambio de hardware.

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