Tema 1 - Escuela Superior de Informática
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Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Tema 1: Introducción a los Sistemas Operativos SSOO - Curso 2005/06 E. Domínguez C. Villarrubia Departamento de Tecnologías y Sistemas de Información Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla - La Mancha Octubre de 2005 E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Índice 1 Perspectiva Histórica Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S 2 Sistemas Operativos Multiprogramados E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Tema 1: Introducción a los Sistemas Operativos Sesión 2: Perspectiva Histórica E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Resumen de Contenidos de la Sesión Anterior En la sesión anterior hemos visto Varias definiciones aproximativas al concepto de S.O. El lugar ocupado por el S.O. frente a las aplicaciones y el hardware El papel del S.O. como administrador de recursos y supervisor de operaciones Los objetivos que un S.O. debe cumplir E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Los Primeros Sistemas Años 1945-1950 Tipos de sistemas Grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores Planificación por hojas de reserva E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Los Primeros Sistemas Hardware. Años 1950-1960 Avances en el hardware Lectoras de tarjetas Impresoras Cintas magnéticas E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Los Primeros Sistemas Software. Años 1950-1960 Avances en el software Compiladores Ensambladores Cargadores Enlazadores Manejadores de dispositivos E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Monitores Residentes Problemas de Explotación y Soluciones Iniciales Problema principal Baja utilización del sistema Solución manual Operador profesional que maneja el sistema Eliminación de las hojas de reserva Ahorro de tiempo Agrupación manual de los trabajos en lotes Procesamiento por lotes (batch) sin automatizar E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Monitores Residentes Soluciones automáticas Funciones de un monitor residente Es un programa que permanece cargado en memoria Controla la ejecución de una cola de trabajos que se reciben separados por registros de control Da soporte de entrada/salida a los trabajos de la cola Componentes de un monitor residente Cargador Interprete de comandos Drivers para el manejo de las operaciones de entrada/salida E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Sistemas con operación fuera de línea Nuevo problema Dispositivos de entrada/salida lentos Solución provisional Hay que sustituir los dispositivos de E/S lentos (lectoras de tarjetas e impresoras) por otros más rápidos (cintas magnéticas) sin tener que cambiar los programas de aplicación El concepto hace que se revise el monitor residente para soportar la independencia de los dispositivos E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Cambios tecnológicos Un avance hardware Soporte de interrupciones Un intento de solución más avanzado Solapar la E/S de un trabajo con sus propios cálculos E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Sistemas de buffers Un ejemplo con dos buffers Un programa escribe su salida en un área de memoria (buffer(1)) El monitor residente inicia la salida desde el buffer y el programa de aplicación calcula depositando la salida en otro buffer(2) La salida desde el buffer(1) termina y el nuevo cálculo también Se inicia la salida desde el buffer(2) y otro nuevo cálculo dirige su salida al buffer(1) Puede seguirse repitiendo todo el ciclo E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Limitaciones de los buffers Problemas Si la duración media de los ciclos de cálculo es parecida a la duración de las operaciones de E/S, el rendimiento es aceptable El rendimiento es inadecuado si el trabajo Tiene mucho más cálculo que E/S (limitado por la CPU) Tiene mucha más E/S que cálculo (limitado por la E/S) Los cambios de velocidad de los dispositivos de E/S o de la CPU afectan al comportamiento del sistema de buffers Para recuperar el buen rendimiento del sistema habría que reprogramar las aplicaciones E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Monitores Residentes Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Sistemas con Almacenamiento Temporal de E/S Spoolers Un nuevo avance hardware Aparición del disco magnético Nuevas soluciones a los problemas de rendimiento Eliminar las cintas magnéticas para el volcado previo de los datos de dispositivos lentos y sustituirlas por discos Un disco puede simular varias cintas Solapamiento del cálculo de un trabajo con la entrada/salida de otro trabajo Tablas en disco para diferentes tareas SPOOL (Simultaneous Peripheral Operation On-Line) E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Multiprogramación Un nuevo avance hardware Hardware con protección de memoria Nuevas soluciones a los problemas de rendimiento Solapar el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida de otros trabajos Mantenimiento en memoria de varios programas Asignación del uso de la CPU a los diferentes programas en memoria E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Sistemas Operativos Multiprogramados Cambios en el monitor residente El monitor residente debe abordar nuevas tareas Administración de la memoria Gestión del uso de la CPU (planificación) Administración del uso de los dispositivos de E/S Cuando desempeña esas tareas, el monitor residente se transforma en un sistema operativo multiprogramado E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Resumen Lecturas Recomendadas Resumen En esta sesión hemos visto Una breve historia del comportamiento de los sistemas de computación Las dificultades de explotación que causa la diferencia de velocidades entre la CPU y los dispositivos de E/S Las soluciones más importantes que se han ido aplicando en relación con los cambios tecnológicos que las han permitido E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1 Puntos Desarrollados en la Sesión Anterior Perspectiva Histórica Sistemas Multiprogramados Resumen y Lecturas Recomendadas Resumen Lecturas Recomendadas Lecturas Recomendadas Lecturas recomendadas A. Silberschatz, P. Galvin. Sistemas Operativos. 5a ed. Addison Wesley. Capítulo 24.1: Los primeros sistemas. E. Domínguez, C. Villarrubia Tema 1
