HISTORIA DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

DÉCADA DE LOS 40

Los primeros sistemas computacionales no poseían sistemas operativos. Los usuarios tenían completo acceso al lenguaje de la maquina. Todas las instrucciones eran codificadas a mano.

A finales de los 40's el uso de computadoras estaba restringido a aquellas empresas o instituciones que podían pagar su alto precio, y no existían los sistemas operativos. En su lugar, el programador escribía un programa y luego lo controlaba directamente desde la consola. En primer lugar, el programa se cargaba manualmente en la memoria, desde los interruptores del tablero frontal (una instrucción en cada ocasión), desde una cinta de papel o desde tarjetas perforadas. Luego se pulsaban los botones adecuados para establecer la dirección de inicio y comenzar la ejecución del programa. Mientras este se ejecutaba, el programador-operador lo podía supervisar observando las luces en la consola, si se descubrían errores, el programador podía detener el programa, examinar el contenido de la memoria y los registros y depurar el programa directamente desde la consola. La salida del programa se imprimía, o se perforaba en cintas de papel o tarjetas para su impresión posterior.

Sin embargo, con este procedimiento se presentaban ciertos problemas. Supongamos que un usuario se había registrado para usar una hora de tiempo del computador dedicada a ejecutar el programa que estaba desarrollando, pero se topaba con algún error difícil y no podía terminar en esa hora. Si alguien más había reservado el siguiente bloque de tiempo, usted debía detenerse, rescatar lo que pudiera y volver mas tarde para continuar. Por otra parte, si el programa se ejecutaba sin problemas, podría terminar en 35 minutos; pero como pensó que necesitaría la maquina durante más tiempo, se registro para usarla una hora, y permanecería inactiva durante 25 minutos.


DÉCADA DE LOS 50

La importancia de los sistemas operativos nace históricamente desde los 50's, cuando se hizo evidente que el operar una computadora por medio de tableros enchufables y luego por medio del trabajo en lote (Procesamiento Batch) se podía mejorar notoriamente, pues el operador realizaba siempre una secuencia de pasos repetitivos, lo cual es una de las características contempladas en la definición de lo que es un programa. Es decir, se comenzó a ver que las tareas mismas del operador podían plasmarse en un programa, el cual a través del tiempo y por su enorme complejidad se le llamó "Sistema Operativo". Cuando el trabajo estaba en ejecución, este tenía control total de la maquina. Al terminar cada trabajo, el control era devuelto al sistema operativo, el cual limpiaba y leía e iniciaba el trabajo siguiente. Así, tenemos entre los primeros sistemas operativos al Fortran Monitor System (FMS) e IBSYS [Tan92].
Los sistemas operativos de los años cincuenta fueron diseñados para hacer más fluida la transición entre trabajos.

Además el laboratorio de investigación General Motors implementó el primer sistema operativo para la IBM 701. Los sistemas de los 50's generalmente ejecutaban una sola tarea, y la transición entre tareas se suavizaba para lograr la máxima utilización del sistema. Esto se conoce como sistemas de procesamiento por lotes de un sólo flujo, ya que los programas y los datos eran sometidos en grupos o lotes.

La introducción del transistor a mediados de los 50's cambió la imagen radicalmente. Se crearon máquinas suficientemente confiables las cuales se instalaban en lugares especialmente acondicionados, aunque sólo las grandes universidades y las grandes corporaciones o bien las oficinas del gobierno se podían dar el lujo de tenerlas.
Para poder correr un trabajo (programa), tenían que escribirlo en papel (en FORTRAN o en lenguaje ensamblador) y después se perforaría en tarjetas. Enseguida se llevaría la pila de tarjetas al cuarto de introducción al sistema y la entregaría a uno de los operadores. Cuando la computadora terminara el trabajo, un operador se dirigiría a la impresora y desprendería la salida y la llevaría al cuarto de salida, para que la recogiera el programador.


DÉCADA DE LOS 60

A mediado de los años 60's junto con la tercera generación de computadoras nace uno de los primeros sistemas operativos con la filosofía de administrar una familia de computadoras: el OS/360 de IBM. Fue este un proyecto tan novedoso y ambicioso que enfrentó por primera vez una serie de problemas conflictivos debido a que anteriormente las computadoras eran creadas para dos propósitos en general: el comercial y el científico. Así, al tratar de crear un solo sistema operativo para computadoras que podían dedicarse a un propósito, al otro o ambos, puso en evidencia la problemática del trabajo en equipos de análisis, diseño e implantación de sistemas grandes. El resultado fue un sistema del cual uno de sus mismos diseñadores patentizó su opinión en la portada de un libro: una horda de bestias prehistóricas atascadas en un foso de brea. Surge también en la tercera generación de computadoras el concepto de la multiprogramación, porque debido al alto costo de las computadoras era necesario idear un esquema de trabajo que mantuviese a la unidad central de procesamiento más tiempo ocupada, así como el encolado (spooling) de trabajos para su lectura hacia los lugares libres de memoria o la escritura de resultados. Sin embargo, se puede afirmar que los sistemas durante la esta generación siguieron siendo básicamente sistemas de lote.


El surgimiento de un nuevo campo: LA INGENIERÍA DEL SOFTWARE.
Los sistemas operativos desarrollados durante los años 60 tuvieron una enorme conglomeración de software escrito por gente que no entendía el software, también como el hardware, tenía que ser ingeniero para ser digno de confianza, entendible y mantenible.
Se desarrollaron sistemas compartidos, en la que los usuarios podían acoplarse directamente con el computador a través de terminales. Surgieron sistemas de tiempo real, en que los computadores fueron utilizados en el control de procesos industriales. Los sistemas de tiempo real se caracterizan por proveer una respuesta inmediata.

Multiprogramación

• Sistemas multiprogramados : varios trabajos se conservan en memoria al mismo tiempo, y el CPU se comparte entre ellos
• Rutinas de E/S: provista por el sistema ejecutadas simultáneamente con procesamiento del CPU.
• Administración de memoria: el sistema debe reservar memoria para varios trabajos.
• Administración del CPU: el sistema debe elegir entre varios trabajos listos para ejecución.
• Administración de dispositivos.


DÉCADA DE LOS 70-80

Con la ampliación del uso de redes de computadores y del procesamiento en línea los usuarios obtienen acceso a computadores alejados geográficamente a través de varios tipos de terminales. El microprocesador ha hecho posible la aparición de la computadora personal, uno de los desarrollos de notables consecuencias sociales más importantes de las últimas décadas. Ahora muchos usuarios han desarrollado sistemas de computación que son accesibles para su uso personal en cualquier momento del día o de la noche. La potencia del computador, que costaba varios cientos de miles de dólares al principio de la década de 1960, hoy es mucho más accesible. El porcentaje de la población que tiene acceso a un computador en el Siglo XXI es mucho mayor. El usuario puede tener su propia computadora para realizar parte de su trabajo, y utilizar facilidades de comunicación para transmitir datos entre sistemas. La aplicación de paquetes de software tales como procesadores de palabras, paquetes de bases de datos y paquetes de gráficos ayudaron a la evolución de la computadora personal. La llave era transferir información entre computadoras en redes de trabajo. El correo electrónico, transferencia de archivos, y aplicaciones de acceso a bases de datos proliferaron. El modelo cliente-servidor fue esparcido. El campo de ingeniería del software continuó evolucionando con una mayor confianza proveniente de los EE.UU. Los ambientes del usuario, altamente simbólicos, y orientados hacia las siglas de las décadas de los sesenta y setenta, fueron reemplazados, en la década de los ochenta, por los sistemas controlados por menú, los cuales guían al usuario a lo largo de varias opciones expresadas en un lenguaje sencillo.

Mini-computadoras y Microprocesadores
• Computadoras de menor tamaño.
• Desarrollo de sistemas operativos (UNIX, DOS, CP/M).
• Mejora en las interfaces de usuario.
• Introducción de Microprocesadores.
• Desarrollo de lenguajes de programación.

Sistemas de cómputo personales
• Computadoras Personales- sistemas de cómputo dedicados a un solo usuario.
• Dispositivos de E/S- teclados, ratón, pantalla, impresoras..
• Conveniente al usuario y de respuesta rápida.
• Puede adaptarse a la tecnología para soportar otros sistemas operativos.

Sistemas Distribuidos
• Sistemas Distribuidos: Distribuyen el cómputo entre varios procesadores geográficamente dispersos.
• Sistemas débilmente acoplados: Cada procesador tiene su propia memoria local y el procesador se comunica con los demás procesadores mediante líneas de comunicación, buses de alta velocidad y líneas telefónicas.
Ventajas:
– Compartición de recursos
– Incremento en la velocidad de cómputo
– Compartición de carga
– Confiabilidad
– Comunicación

Redes
• Estaciones de Trabajo: Sun, Vax, Silicon Graphics.
• Redes de Area Local Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM, Redes de larga distancia (Arpanet).
• Redes organizadas como clientes-servidores.
• Servicios de S.O. Protocolos de comunicación, encriptación de datos, seguridad, consistencia

Sistemas Paralelos
• Sistemas Paralelos: Sistemas de múltiples procesadores con mas de un procesador con comunicación entre ellos.
• Sistema Fuertemente Acoplado: Los procesadores comparten memoria y reloj; la comunicación usualmente se realiza mediante memoria compartida.
Ventajas:
– Incremento de throughput
– Económica
– Incremento en la confiabilidad


DÉCADA DE 1999 Y FUTURO

Nacen los laptops de uso masivo, PDAs, etc. Son baratos y portables.
Algunos tienen hardware limitado, otros no. Muchos de ellos tienen tecnología inalámbrica.


1990 - 2000
• Cómputo Paralelo (Teraflops).
• PC’s poderosas (1.5 GigaHertz), Computadoras Multimedia.
• Redes de Comunicación de distancia mundial, con envío de imágenes, grandes cantidades de datos, audio y video.
• World Wide Web.
• Notebooks utilizando tecnologías de comunicación inalámbrica: Cómputo Móvil.
• Cómputo Embebido y Robótica.

Sistemas de Tiempo Real
• A menudo son utilizados como dispositivos de control en aplicaciones dedicadas, como control de experimentos científicos, sistemas de procesamiento de imágenes médicas, sistemas de control industrial, etc...
• Exige cumplimiento de restricciones de tiempos.
• Sistemas de Tiempo Real Críticos.
– Cumplimiento forzoso de plazos de respuesta.
– Predecibilidad y análisis de cumplimiento de plazos de respuesta
• Sistemas de tiempo real acríticos.
– Exigencia “suave” de plazos de respuesta.
– Atención lo mas rápido posible a eventos, en promedio.