Breve Descripción de la Historia de los Sistemas Operativos

Primera Generación (1945-1955)

• No existían los sistemas operativos.
• Las computadoras usaban tubos de vacío.

Segunda Generación (1955-1965)

• Aparecen los transistores.
• Se introduce el procesamiento por lotes.

Tercera Generación (1965-1980)

• Aparecen los circuitos integrados.
• Surge el concepto de multiprogramación.
• El cambio es tan rápido que no se percibe.
• Nacen los sistemas operativos OS/360, UNIX, POSIX, MINIX y LINUX.

Cuarta Generación (1980-Actualidad)

• Aparecen los procesadores de varios núcleos.
• Surge la computadora personal.
• IBM inicia y compra MS-DOS.
• Comienza el desarrollo de Windows.

Definición de Sistema Operativo y sus Funciones Principales

Un sistema operativo (SO) es un software que crea una interfaz gráfica que permite la interacción del usuario con la computadora.

Tiene dos funciones principales:

1. Crear o presentar una máquina virtual extendida.
2. Administrar los recursos de la computadora.

¿Qué se Entiende por Multiprogramación?

Se denomina multiprogramación a una técnica por la que dos o más procesos pueden alojarse en la memoria principal y ser ejecutados concurrentemente por el procesador o CPU. Se ejecutan varios procesos a la vez.

Estados de un Proceso

A continuación, se describen los estados de un proceso:

• Nuevo: El proceso se está creando.
• Ejecución: Se están ejecutando instrucciones.
• En espera: El proceso está esperando que ocurra algún evento (como la terminación de una operación de E/S o la recepción de una señal).
• Listo: El proceso está en espera de ser asignado a un procesador.
• Terminado: El proceso ha terminado su ejecución.

Bloque de Control de Procesos (BCP)

Es un registro especial donde el sistema operativo agrupa toda la información que necesita conocer respecto a un proceso particular. Cada vez que se crea un proceso, el sistema operativo crea el BCP correspondiente para que sirva como descripción en tiempo de ejecución durante toda la vida del proceso. El bloque de control de procesos es una estructura de datos con campos para registrar los diferentes aspectos de la ejecución del proceso y de la utilización de recursos.

Conmutación o Cambio de Contexto

La conmutación de la CPU a otro proceso requiere conservar el estado del proceso anterior y cargar el estado guardado del nuevo proceso. Esta tarea se conoce como conmutación de contexto. El contexto de un proceso se representa en su PCB; incluye el valor de los registros de la CPU, el estado del proceso y la información sobre la administración de la memoria.

Cuando ocurre una conmutación de contexto, el kernel guarda el contexto del proceso anterior en su PCB y carga el del nuevo proceso programado para ejecución.

Clasificación de los Sistemas Operativos

• Monousuario: Solo puede atender a un usuario a la vez, debido a las limitaciones creadas por el hardware, los programas o el tipo de aplicación que se esté ejecutando.
• Multiusuario: Son todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten los mismos recursos. Se emplean en redes.
• Multitarea: Se distinguen por sus habilidades para soportar la ejecución de dos o más trabajos activos al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la CPU siempre tenga alguna tarea que ejecutar.
• Monotarea: Son más primitivos y son lo contrario a los multitarea, es decir, solo pueden manejar un proceso en cada momento o solo pueden ejecutar las tareas de una en una.
• Por Lotes: Con este sistema operativo se procesa una gran cantidad de trabajos con poca o ninguna interacción entre los usuarios y los programas en ejecución.
• Distribuido: Este sistema operativo permite distribuir trabajos, tareas o procesos entre un conjunto de procesadores.

Planificadores a Largo y Corto Plazo

• El planificador a largo plazo, o planificador de trabajos, selecciona procesos de la reserva y los carga en memoria para su ejecución.
• El planificador a corto plazo, o planificador de la CPU, selecciona de entre los procesos que están listos para su ejecución, y asigna la CPU a uno de ellos.

Criterios de Planificación

Utilización de la CPU

Se requiere mantener a la CPU tan ocupada como sea posible. La utilización de la CPU puede estar entre 0 y 100 por ciento.

Rendimiento

Si la CPU está ocupada ejecutando procesos, entonces se está realizando trabajo. Una medida del trabajo es el número de procesos que se completan por unidad de tiempo, denominada rendimiento (throughput). En el caso de procesos de larga duración, esta tasa podría ser de un proceso por hora; en el caso de transacciones breves, el rendimiento podría ser de 10 procesos por segundo.

Tiempo de Entrega

Es cuánto tiempo se requiere para ejecutar un proceso. El intervalo desde el momento en que se presenta un proceso hasta su terminación es el tiempo de entrega.