Evolucin histrica.Los Sistemas Operativos, al igual que el Hardware de los computadores, han sufrido una serie de cambios revolucionarios llamados generaciones. En el caso del Hardware, las generaciones han sido marcadas por grandes avances en los componentes utilizados, pasando de vlvulas (primera generacin) a transistores (segunda generacin), a circuitos integrados (tercera generacin), a circuitos integrados de gran y muy gran escala (cuarta generacin). Cada generacin Sucesiva de hardware ha ido acompaada de reducciones substanciales en los costos, tamao, emisin de calor y consumo de energa, y por incrementos notables en velocidad y capacidad.Generacin Cero (dcada de 1940)Los primeros sistemas computacionales no posean sistemas operativos. Los usuarios tenan completo acceso al lenguaje de la mquina. Todas las instrucciones eran codificadas a mano.Primera Generacin (dcada de 1950)Los sistemas operativos de los aos cincuenta fueron diseados para hacer ms fluida la transicin entre trabajos. Antes de que los sistemas fueran diseados, se perda un tiempo considerable entre la terminacin de un trabajo y el inicio del siguiente. Este fue el comienzo de los sistemas de procesamiento por lotes, donde los trabajos se reunan por grupos o lotes. Cuando el trabajo estaba en ejecucin, este tena control total de la mquina. Al terminar cada trabajo, el control era devuelto al sistema operativo, el cual limpiaba y lea e iniciaba el trabajo siguiente.Al inicio de los 50's esto haba mejorado un poco con la introduccin de tarjetas perforadas (las cuales servan para introducir los programas de lenguajes de mquina), puesto que ya no haba necesidad de utilizar los tableros enchufables.Adems el laboratorio de investigacin General Motors implement el primer sistema operativo para la IBM 701. Los sistemas de los 50's generalmente ejecutaban una sola tarea, y la transicin entre tareas se suavizaba para lograr la mxima utilizacin del sistema. Esto se conoce como sistemas de procesamiento por lotes de un slo flujo, ya que los programas y los datos eran sometidos en grupos o lotes.La introduccin del transistor a mediados de los 50's cambi la imagen radicalmente.Se crearon mquinas suficientemente confiables las cuales se instalaban en lugares especialmente acondicionados, aunque slo las grandes universidades y las grandes corporaciones o bien las oficinas del gobierno se podan dar el lujo de tenerlas.Para poder correr un trabajo (programa), tenan que escribirlo en papel (en Fortran o en lenguaje ensamblador) y despus se perforara en tarjetas. Enseguida se llevara la pila de tarjetas al cuarto de introduccin al sistema y la entregara a uno de los operadores. Cuando la computadora terminara el trabajo, un operador se dirigira a la impresora y desprendera la salida y la llevara al cuarto de salida, para que la recogiera el programador.Segunda Generacin (a mitad de la dcada de 1960)La caracterstica de los sistemas operativos fue el desarrollo de los sistemas compartidos con multiprogramacin, y los principios del multiprocesamiento. En los sistemas de multiprogramacin, varios programas de usuario se encuentran al mismo tiempo en el almacenamiento principal, y el procesador se cambia rpidamente de un trabajo a otro. En los sistemas de multiprocesamiento se utilizan varios procesadores en un solo sistema computacional, con la finalidad de incrementar el poder de procesamiento de la mquina.La independencia de dispositivos aparece despus. Un usuario que desea escribir datos en una cinta en sistemas de la primera generacin tena que hacer referencia especfica a una unidad de cinta particular. En la segunda generacin, el programa del usuario especificaba tan solo que un archivo iba a ser escrito en una unidad de cinta con cierto nmero de pistas y cierta densidad.Se desarroll sistemas compartidos, en la que los usuarios podan acoplarse directamente con el computador a travs 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.Tercera Generacin (mitad de dcada 1960 a mitad dcada de 1970)Se inicia en 1964, con la introduccin de la familia de computadores Sistema/360 de IBM. Los computadores de esta generacin fueron diseados como sistemas para usos generales. Casi siempre eran sistemas grandes, voluminosos, con el propsito de serlo todo para toda la gente. Eran sistemas de modos mltiples, algunos de ellos soportaban simultneamente procesos por lotes, tiempo compartido, procesamiento de tiempo real y multiprocesamiento. Eran grandes y costosos, nunca antes se haba construido algo similar, y muchos de los esfuerzos de desarrollo terminaron muy por arriba del presupuesto y mucho despus de lo que el planificador marcaba como fecha de terminacin.Estos sistemas introdujeron mayor complejidad a los ambientes computacionales; una complejidad a la cual, en un principio, no estaban acostumbrados los usuarios.Cuarta Generacin (mitad de dcada de 1970 en adelante)Los sistemas de la cuarta generacin constituyen el estado actual de la tecnologa. Muchos diseadores y usuarios se sienten aun incmodos, despus de sus experiencias con los sistemas operativos de la tercera generacin.Con la ampliacin del uso de redes de computadores y del procesamiento en lnea los usuarios obtienen acceso a computadores alejados geogrficamente a travs de varios tipos de terminales.Los sistemas de seguridad se han incrementado mucho ahora que la informacin pasa a travs de varios tipos vulnerables de lneas de comunicacin. La clave de cifrado est recibiendo mucha atencin; han sido necesario codificar los datos personales o de gran intimidad para que; aun si los datos son expuestos, no sean de utilidad a nadie ms que a los receptores adecuados.El porcentaje de la poblacin que tiene acceso a un computador en la dcada de los ochenta es mucho mayor que nunca y aumenta rpidamente.El concepto de mquinas virtuales es utilizado. El usuario ya no se encuentra interesado en los detalles fsicos de; sistema de computacin que est siendo accedida. En su lugar, el usuario ve un panorama llamado mquina virtual creada por el sistema operativo.Los sistemas de bases de datos han adquirido gran importancia. Nuestro mundo es una sociedad orientada hacia la informacin, y el trabajo de las bases de datos es hacer que esta informacin sea conveniente accesible de una manera controlada para aquellos que tienen derechos de acceso.Historia de los Sistemas Operativos.Para tratar de comprender los requisitos de un Sistema Operativo y el significado de las principales caractersticas de un Sistema Operativo contemporneo, es til considerar como han ido evolucionando stos con el tiempo.Existen diferentes enfoques o versiones de cmo han ido evolucionando los Sistemas OperativosLa primera de estas versiones podra ser esta:En los 40's, se introducen los programas bit a bit, por medio de interruptores mecnicos y despus se introdujo el lenguaje mquina que trabajaba por tarjetas perforadas.Con las primeras computadoras, desde finales de los aos 40 hasta la mitad de los aos 50, el programador interactuaba de manera directa con el hardware de la computadora, no exista realmente un Sistema Operativo; las primeras computadoras utilizaban bulbos, la entrada de datos y los programas se realizaban a travs del lenguaje mquina (bits) o a travs de interruptores.Durante los aos 50's y 60's.- A principio de los 50's, la compaa General's Motors implanto el primer sistema operativo para su IBM 170. Empiezan a surgir las tarjetas perforadas las cuales permiten que los usuarios (que en ese tiempo eran programadores, diseadores, capturistas, etc.), se encarguen de modificar sus programas. Establecan o apartaban tiempo, metan o introducan sus programas, corregan y depuraban sus programas en su tiempo. A esto se le llamaba trabajo en serie. Todo esto se traduca en prdida de tiempo y tiempos de programas excesivos.En los aos 60's y 70's se genera el circuito integrado, se organizan los trabajos y se generan los procesos Batch (por lotes), lo cual consiste en determinar los trabajos comunes y realizarlos todos juntos de una sola vez. En esta poca surgen las unidades de cinta y el cargador de programas, el cual se considera como el primer tipo de Sistema Operativo.En los 80's, inici el auge dela INTERNETen los Estados Unidos de Amrica. A finales de los aos 80's comienza el gran auge y evolucin de los Sistemas Operativos. Se descubre el concepto de multiprogramacin que consiste en tener cargados en memoria a varios trabajos al mismo tiempo, tema principal de los Sistemas Operativos actuales.Los 90's y el futuro, entramos a la era de la computacin distribuida y del multiprocesamiento a travs de mltiples redes de computadoras, aprovechando el ciclo del procesador.Se tendr una configuracin dinmica con un reconocimiento inmediato de dispositivos y software que se aada o elimine de las redes a travs de procesos de registro y localizadores.La conectividad se facilita gracias a estndares y protocolos de sistemas abiertos por organizaciones comola Organizacin Internacional de normas, fundacin de software abierto, todo estar ms controlado por los protocolos de comunicacin OSI y por la red de servicios digital ISDN.Se ha desarrollado otra versin, la cual se ha hecho en base a etapas o generaciones:1a. Etapa (1945-1955): Bulbos y conexiones.Despus de los infructuosos esfuerzos de Babbage, hubo poco progreso en la construccin de las computadoras digitales, hastala Segunda GuerraMundial. A mitad de la dcada de los 40's, Howard Aiken (Harvard), John Von Newman (Instituto de Estudios Avanzados, Princeton), J. Prespe R. Eckert y Williams Mauchley (Universidad de Pennsylvania), as como Conrad Zuse (Alemania), entre otros lograron construir mquinas de clculo mediante bulbos. Estas mquinas eran enormes y llenaban cuartos completos con decenas de miles de bulbos, pero eran mucho ms lentas que la computadora casera ms econmica en nuestros das.Toda la programacin se llevaba a cabo en lenguaje de mquina absoluto y con frecuencia se utilizaban conexiones para controlar las funciones bsicas de la mquina. Los lenguajes de programacin eran desconocidos (incluso el lenguaje ensamblador). No se oa de los Sistemas Operativos el modo usual de operacin consista en que el programador reservaba cierto perodo en una hoja de reservacin pegada a la pared, iba al cuarto de la mquina, insertaba su conexin a la computadora y pasaba unas horas esperando que ninguno de los 20,000 o ms bulbos se quemara durante la ejecucin. La inmensa mayora de los problemas eran clculos numricos directos, por ejemplo, el clculo de valores para tablas de senos y cosenos.A principio de la dcada de los 50's la rutina mejoro un poco con la introduccin de las tarjetas perforadas. Fue entonces posible escribir los programas y leerlas en vez de insertar conexiones, por lo dems el proceso era el mismo.2a. Etapa. (1955-1965): Transistores y Sistemas de Procesamiento por lotes.La introduccin del transistor a mediados de los aos 50's modific en forma radical el panorama. Las computadoras se volvieron confiables de forma que podan fabricarse y venderse a clientes, con la esperanza de que ellas continuaran funcionando lo suficiente como para realizar un trabajo en forma.Dado el alto costo del equipo, no debe sorprender el hecho de que las personas buscaron en forma por dems rpidas vas para reducir el tiempo invertido. La solucin que, por lo general se adopt, fue la del sistema de procesamiento por lotes.3ra Etapa (1965-1980): Circuitos integrados y multiprogramacin.La 360 de IBM fue la primera lnea principal de computadoras que utiliz los circuitos integrados, lo que proporcion una gran ventaja en el precio y desempeo con respecto a las mquinas de la segunda generacin, construidas a partir de transistores individuales. Se trabaj con un sistema operativo enorme y extraordinariamente complejo. A pesar de su enorme tamao y sus problemas el sistema operativo de la lnea IBM 360 y los sistemas operativos similares de esta generacin producidos por otros fabricantes de computadoras realmente pudieron satisfacer, en forma razonable a la mayora de sus clientes. Tambin popularizaron varias tcnicas fundamentales, ausentes de los sistemas operativos de la segunda generacin, de las cuales la ms importante era la de multiprogramacin.Otra caracterstica era la capacidad de leer trabajos de las tarjetas al disco, tan pronto como llegara al cuarto de cmputo. As, siempre que concluyera un trabajo el sistema operativo poda cargar un nuevo trabajo del disco en la particin que quedara desocupada y ejecutarlo.4ta Etapa (1980-Actualidad) : Computadoras personales.Un interesante desarrollo que comenz a llevarse a cabo a mediados de la dcada de los ochenta ha sido el crecimiento de las redes de computadoras personales, con sistemas operativos de red y sistemas operativos distribuidos.En los sistemas operativos de red, los usuarios estn conscientes de la existencia de varias computadoras y pueden conectarse con mquinas remotas y copiar archivos de una mquina a otra. Cada mquina ejecuta su propio sistema operativo local y tiene su propio usuario.Por el contrario, un sistema operativo distribuido es aquel que aparece ante sus usuarios como un sistema tradicional de un solo procesador, aun cuando est compuesto por varios procesadores. En un sistema distribuido verdadero, los usuarios no deben ser conscientes del lugar donde su programa se ejecute o de lugar donde se encuentren sus archivos; eso debe ser manejado en forma automtica y eficaz por el sistema operativo.