Los primeros sistemas (1945-1954) eran grandes máquinas
operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década
siguiente (1955-1965) se llevaron a cabo avances en el hardware: lectoras de
tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance
en el software: compiladores, ensambladores, cargadores, manejadores de
dispositivos, etc.
A finales de los años 1980, una computadora Commodore Amiga
equipada con una aceleradora Video Toaster era capaz de producir efectos
comparados a sistemas dedicados que costaban el triple. Un Video Toaster junto
a Lightwave ayudó a producir muchos programas de televisión y películas, entre
las que se incluyen Babylon 5, SeaQuest DSV y Terminator 2.8
Problemas de explotación y soluciones iniciales
El problema principal de los primeros sistemas era la baja
utilización de los mismos, la primera solución fue poner un operador
profesional que lo manejase, con lo que se eliminaron las hojas de reserva, se
ahorró tiempo y se aumentó la velocidad.
Para ello, los trabajos se agrupaban de forma manual en
lotes mediante lo que se conoce como procesamiento por lotes (batch) sin
automatizar.
Monitores residentes
Según fue avanzando la complejidad de los programas, fue
necesario implementar soluciones que automatizaran la organización de tareas
sin necesidad de un operador. Debido a ello se crearon los monitores
residentes: programas que residían en memoria y que gestionaban la ejecución de
una cola de trabajos. Un monitor residente estaba compuesto por un cargador, un
Intérprete de comandos y un controlador (drivers) para el manejo de
entrada/salida.
Sistemas con almacenamiento temporal de E/S
Los avances en el hardware crearon el soporte de
interrupciones y posteriormente se llevó a cabo un intento de solución más
avanzado: solapar la E/S de un trabajo con sus propios cálculos, por lo que se
creó el sistema de búfers con el siguiente funcionamiento:
Un programa escribe su salida en un área de memoria (búfer
1).
El monitor residente inicia la salida desde el buffer y el
programa de aplicación calcula depositando la salida en el 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.
El proceso se puede repetir de nuevo.
Los problemas surgen si hay muchas más operaciones de
cálculo que de E/S (limitado por la CPU) o si por el contrario hay muchas más
operaciones de E/S que cálculo (limitado por la E/S).
Spoolers. Hace aparición el disco magnético con lo que
surgen nuevas soluciones a los problemas de rendimiento. Se eliminan las cintas
magnéticas para el volcado previo de los datos de dispositivos lentos y se
sustituyen por discos (un disco puede simular varias cintas). Debido al
solapamiento del cálculo de un trabajo con la E/S de otro trabajo se crean
tablas en el disco para diferentes tareas, lo que se conoce como Spool
(Simultaneous Peripherial Operation On-Line).
Sistemas operativos multiprogramados. Surge un nuevo avance:
el hardware con protección de memoria, ofreciendo nuevas soluciones a los
problemas de rendimiento:
Se solapa el cálculo de unos trabajos con la entrada/salida
de otros trabajos.
Se pueden mantener en memoria varios programas.
Se asigna el uso de la CPU a los diferentes programas en
memoria.
Con los cambios anteriores el monitor residente debe abordar
nuevas tareas, naciendo los Sistemas Operativos multiprogramados con las
siguientes funciones:
Administrar la memoria.
Gestionar el uso de la CPU (planificación).
Administrar el uso de los dispositivos de E/S.
Cuando desempeña esas tareas, el monitor residente se
transforma en un sistema operativo multiprogramado.
Por Rocio Rocio Ramirez PDVSA.
