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Sistemas operativos
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Sistemas operativos

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Recorrido histórico

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  • Director de orquesta: dirige las operaciones básicas del ordenador, especialmente las de entrada y salida como presentar en el monitor los resultados, controlar la impresora, etc.
  • Ada Lovelace (hija del poeta Lord Byron): interés por la ciencia pero con grandes dosis de imaginación y fantasía Conoció a Babbage en una cena y le fascinaron sus ideas. Pronosticó que su máquina se usaría para componer música compleja, producir gráficos y para uso científico y práctico. Su plan para calcular números de la serie de Bernoulli con la máquina analítica fue el primer software de la historia.
  • ENIAC: - se estropeaba constantemente: media de tiempo de buen funcionamiento: 2 horas - no binario: base 10 - 18000 válvulas, 30 toneladas, 140 metros cuadrados, consumía 150kW y necesitaba ventilación forzada para disipar el calor. - 5000 sumas por segunado con un reloj a 100kH - Utilizado para el desarrollo de la bomba H
  • Programando el ENIAC mediante conexiones (1946)
  • Un programa para ENIAC realizado mediante conexiones cableadas listo para ejecutarse (1946)
  • Un cambio de válvula. El ENIAC I tenía 19.000 válvulas de vacío (1946)
  • El EDVAC fue el primer ordenador en almacenar un programa en memoria (1951) Su memoria de “alta velocidad” consistía en tubos de mercurio con amplificadores de regeneración (un pulso electrónico podía atravesar hacia adelante y hacia atrás los tubos de Hg para así conseguir un dispositivo que almacenara unos y ceros). Uso de la base binaria para simplificar el almacenamiento
  • El UNIVAC fue el primer ordenador comercial de la historia (1951) El primero lo compró la oficina del censo americana por 750.000$ (el ordenador) y 185.000$ (la impresora) Se vendieron 56 unidades.
  • El interior del UNIVAC, con 5000 válvulas de vacío.
  • (1952) El IBM 701 se desarrolló en 2 años de diseño en papel a instalación gracias al impulso de la guerra de Corea en Junio de 1950. Cuando comenzó la guerra, el director de IBM Thomas J. Watson, preguntó al gobierno de los Estados Unidos qué podía hacer IBM para ayudar. “Build a large scientific computer”, le contestaron. Interesante ver los disipadores de calor en la parte superior.
  • Vista del panel de control del 701
  • Las válvulas de vacío del 701
  • La impresora IBM716 que venía como parte del equipamiento del 701
  • IBM desarrolló en 1959 el 7090 , su ordenador más potente hasta el momento. Utilizaba un sistema completamente transistorizado y era 6 veces más rápido que su predecesor basado en válvulas, el IBM 709.
  • ATLAS (1962): Primer ordenador en incorporar memoria virtual por paginación. Novedad interesante: múltiples ALUs. 16K de memoria principal  Fabricado en Inglaterra como respuesta a la supremacía americana. Se vendieron 2 unidades pero lo más importante del ATLAS fueron las nuevas ideas que incorporó.
  • Mover el ratón hacia el texto “mainframe1401_high.rm” para reproducir un video que habla de la organización por lotes.
  • Circuito integrado: con una base de Silicio contienen miles de transistores formando bloques funcionales IBM lidera esta etapa Nacen los supercomputadores y los minicomputadores Los lenguajes son modificaciones de los anteriores (Basic de Fortran y Pascal de Algol) que incluyen los principios de Djikstra sobre programación estructurada.
  • El IBM 1130 fue el primer ordenador que se alquiló por menos de $1,000 al mes (podía comprarse por $32,280). Estaba orientado a pequeñas empresas de negocios, pues proporcionaba facilidades de manejo de datos, era barato y permitía utilizar gran variedad de aplicaciones. De izquierda a derecha: IBM 1442 card read punch (which could read 90, 300 or 400 cards per minute and punch 80 or 160 columns per second) IBM 2501 card reader (which could read 600 or 1,000 cards a minute); IBM 1131 central processing unit; IBM 1133 multiplex control enclosure (atrás izquierda) IBM 2310 disk storage a la derecha del todo (two of which provided more than 2.5 million 16-bit words of online storage capacity); Detrás del todo a la derecha, IBM 1403 printer (which printed at 210, 340 or 600 lines per minute)
  • APPLE I – 1975 APPLE II - 1976 The first commercial Apple computer, with its own keyboard, monitor, disk drives and power supply.
  • APPLE I – 1975 APPLE II - 1976 The first commercial Apple computer, with its own keyboard, monitor, disk drives and power supply.
  • APPLE I – 1975 APPLE II - 1976 The first commercial Apple computer, with its own keyboard, monitor, disk drives and power supply.
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    • 1. Sistemas OperativosTema 1Introducción a los SSOO
    • 2. Resumen• ¿Qué es un Sistema Operativo?• Historia de los Sistemas Operativos• Prestaciones de los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 3. Los sistemas informáticos• Un sistema informático está formado esencialmente por cuatro componentes: – Hardware – Proporciona recursos básicos para la computación (CPU, memoria, dispositivos de E/S, etc.). – Sistema Operativo – controla y coordina el uso del hardware entre los programas de aplicación de los distintos usuarios. – Programas de aplicación – define de qué forma se deben utilizar los recursos del sistema para resolver ciertos problemas de los usuarios (compiladores, bases de datos, juegos, procesadores de texto, etc.). – Usuarios – personas, máquinas, otros ordenadores, etc.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 4. Los sistemas informáticosSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 5. ¿Qué es un Sistema Operativo?• Puede verse como un asignador de recursos: – Recursos hardware y software: tiempo de CPU, espacio en memoria, espacio de almacenamiento en ficheros, dispositivos de E/S, etc. – El Sistema Operativo gestiona todos estos recursos y los asigna a usuarios y programas según las necesidades, para que realicen sus tareas. – Cuando las diferentes solicitudes de recursos entran en conflicto, resuelve dichos conflictos asignando los recursos de la manera más eficiente.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 6. ¿Qué es un Sistema Operativo?• Puede verse como un programa de control: – Se ejecuta siempre. – Supervisa la ejecución de programas de usuario para evitar errores. – Controla que no se haga un uso inadecuado de los recursos.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 7. Definiciones• Programa que actúa como interfaz entre el usuario de un ordenador y el hardware del mismo, ofreciendo el entorno necesario para que el usuario pueda ejecutar programas.• Conjunto de programas que aportando abstracciones ponen el hardware del ordenador a disposición de los usuarios de un modo seguro y eficaz.• Conjunto de programas que gestionan los recursos del sistema, optimizando su uso y resolviendo conflictos.• Conjunto de procedimientos que permiten a un grupo de usuarios compartir eficazmente un ordenador.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 8. Objetivos de un SSOO• Objetivo principal: Facilitar el uso del sistema informático• Otros objetivos: – Facilitar la resolución de problemas al usuario. – Facilitar los medios para un uso adecuado de los recursos. – Utilizar el hardware de manera eficiente.• Similitudes: – Es como un gobierno: no realiza por sí mismo una función útil, pero crea el entorno en el que otros programas puedan hacer un trabajo útil. – Es como un director de orquesta: no toca ningún instrumento pero coordina a los instrumentistas (programas, dispositivos) de acuerdo a unas normas establecidas (partitura).Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 9. Historia de los SSOO• Su evolución estuvo marcada en sus principios por la evolución de los ordenadores.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 10. La máquina analítica de Babbage• Charles Babbage (1792-1871)• Construyó varias versiones de una “máquina diferencial” – Construida con ruedas giratorias, se accionaba con una manivela – Calculaba funciones de segundo grado con una precisión de 6 cifras• Máquina analítica: – Movida por vapor, nunca se llegó a construir – Realizaría una suma por segundo y proporcionaría una salida impresa – Estructura Von Neumann: control (programa en una tarjeta) + unidad aritmética (una rueda dentada por cifra) + memoria (capacidad para 1000 números) + elementos de E/S – Necesidad de software: Ada Lovelace primera programadora.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 11. La máquina analítica de Babbage Máquina diferencial Máquina analíticaSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 12. 1ª generación: las válvulas• Primeros computadores basados en la válvula de vacío: – Aunque la entrada se realizaba con tarjetas perforadas, los primeros necesitaban modificar sus conexiones internas para ser programados. – ENIAC (1946) fue el primer computador completamente electrónico.• Von Neumann propone un computador al que no hubiese que cambiar los circuitos con cada programa (EDVAC). – Un programa almacenado sustituye al programa “cableado” permite mantener la estructura física inalterada. – Aritmética binaria simplifica los cálculos – Cinco unidades básicas: • E+S+ALU+UC+MEM• Primeros ordenadores comerciales – LEO, UNIVAC I y II, IBM701 (1952)Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 13. 1ª generación: las válvulas• Ensamblador (1953): Rochester diseña un lenguaje de instrucciones simbólicas que se corresponden con instrucciones máquina.• En cuanto a los sistemas operativos: – No existía un SSOO – Operador de la consola = programador – Si cambiaba un lector de tarjetas había que cambiar el programa (dependencia del hardware). – El usuario “alquilaba” la máquina por un tiempo determinado – Cada trabajo se cargaba y ejecutaba de modo independienteSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 14. 1ª generación: ENIACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 15. 1ª generación: ENIACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 16. 1ª generación: ENIACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 17. 1ª generación: EDVACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 18. 1ª generación: UNIVACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 19. 1ª generación: UNIVACSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 20. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 21. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 22. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 23. 1ª generación: IBM701Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 24. 2ª generación: los transistores• Ordenadores más pequeños y asequibles (1954-1963)• Lenguajes de alto nivel (Fortran y Algol)• Sistemas operativos: – Trabajo por lotes (batch): programas similares juntos – Operador de la consola ≠ programador – Monitor residente: intercambio de trabajos, manejo de E/S, etc. • Control inicial en el monitor • El control se transfiere a los trabajos y retorna al monitor tras la finalización de los mismos – En sistemas posteriores aparece el concepto de sistema multiprogramado que incluye la posibilidad de que varios trabajos se ejecuten a la vez • Los usuarios tienen la sensación de que se les atiende a la vez • Se trabaja mediante un terminal • Simultaneidad de E/S con ciclos de procesamientoSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 25. 2ª generación: IBM7090Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 26. 2ª generación: los transistoresSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 27. 2ª generación: los transistores Sistema por lotes simple Sistema por lotes en multiprogramaciónSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 28. 2ª generación: los transistores• Funcionamiento de un sistema por lotes: – Trabajos organizados como grupos de tarjetas. – En máquinas dedicadas se pasan las tarjetas a cinta. – El ordenador procesa datos de cinta y escribe resultados en cinta. – El monitor controla la ejecución de los trabajos. – Los resultados se pasan de cinta a impresora en otra máquina dedicada.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 29. 2ª generación: los transistores• JCL: Job Control Language mainframe1401_high.rmSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 30. 3ª generación: circuitos integrados• Máquinas de diferentes potencias y precios con arquitecturas compatibles (1963-1972)• Lenguajes de alto nivel estructurados (Basic y Pascal)• Salto cualitativo de los sistemas operativos: – Diseño por capas – Primitivos sistemas de tiempo real – Técnicas de almacenamiento de datos – Memoria virtual – SO multipropósito – Nacen THE, Unix, OS/360…Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 31. 3ª generación: IBM 1130Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 32. 4ª generación: microprocesadores• Introducción en los circuitos integrados de componentes con alto nivel de integración (1972-1987)• Aparece un circuito integrado con todos los componentes de un microprocesador: Intel 4004 (2200 transistores en un solo chip)Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 33. 4ª generación: Apple ISistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 34. 4ª generación: Apple ISistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 35. 4ª generación: Apple IISistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 36. 4ª generación: microprocesadores• Avances significativos en lenguajes de programación, arquitectura de los computadores, crecimiento de las redes de telecomunicaciones.• Sistemas operativos: – Multiprogramación: mantener ocupada la CPU el mayor tiempo posible • El sistema proporciona rutinas de E/S • Gestión de memoria para los diferentes trabajos • Planificación de la CPU: el sistema escoge entre los trabajos “listos para ejecutarse” – Sistemas interactivos de tiempo compartido: • La CPU se “multiplexa” entre varios trabajos • Permite que muchos usuarios compartan simultáneamente el ordenador – Preocupación creciente por la interfaz de usuario – Una máquina puede utilizar diferentes SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 37. 5ª generación• Computadores actuales: multimedia, Internet, microprocesadores baratos y con gran capacidad de proceso, memoria asequible.• Sistemas operativos: – Amplia difusión gracias a su interfaz gráfica “amigable” – Integración fácil de dispositivos: PDA, cámara, teléfono móvil, etc. MS-DOS 5.0 (1991) Windows 2000Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 38. Prestaciones de los SSOO• Operación off-line• Buffering• Spooling• Multiprogramación• Tiempo compartido• Sistemas en tiempo real• ProtecciónSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO
    • 39. Bibliografía• Básica: – Sistemas operativos. Conceptos fundamentales. James L. Peterson y Abraham Silberschatz. Ed. Reverte. 1991. – Conceptos de Sistemas Operativos, 6ª edición. Silberschatz, Galvin y Gagne. Pearson. 2002.• Complementaria y de consulta: – Sistemas operativos. Sebastián Sánchez Prieto. Servicio de publicaciones de la UAH, 2005.Sistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOOSistemas Operativos - Tema 1: Introducción a los SSOO

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